阅读说明：本技术 一种包络恢复电路 (Envelope restoration circuit ) 是由 马华 邰晓鹏 王小宁 张永欢 于 2020-11-17 设计创作，主要内容包括：本专利提出了一种包络恢复电路,该电路主要应用于负载调制(包括AM和ASK)信号的解调,能够滤除负载调制信号(AM)的载波,恢复信号的包络。该电路主要包括：整流电路(101)和滤波电路(103)构成。整流电路(101)通过整流,使得调幅信号载波的高电平通过,载波的低电平隔离。滤波电路(103)滤除载波,使得恢复的包络信号纹波减小。隔离二极管(102)和隔离二极管(104)具有隔离作用,使得后续滤波电路中间节点信号不会对隔离二极管的输入信号产生反向干扰。(The patent provides an envelope restoration circuit, which is mainly applied to demodulation of load modulation (including AM and ASK) signals, can filter carrier waves of the load modulation signals (AM) and restore the envelopes of the signals. The circuit mainly comprises: a rectifier circuit (101) and a filter circuit (103). The rectification circuit (101) enables high level of an amplitude modulation signal carrier to pass through and low level of the carrier to be isolated through rectification. The filter circuit (103) filters out the carrier so that the recovered envelope signal ripple is reduced. The isolation diode (102) and the isolation diode (104) have an isolation function, so that the intermediate node signal of the subsequent filter circuit does not generate reverse interference on the input signal of the isolation diode.)

一种包络恢复电路

技术领域

包络检波技术是通讯领域内一种常用的信号解调技术和方法。包络恢复电路是包络检波电路设计的关键之一。本发明采用一种新型的包络恢复电路，可以普遍应用于包络检波电路设计或者滤波器电路设计。

背景技术

利用负载调制的方式进行通讯应用广泛，包络检波是负载调制信号解调的一种普遍方法。例如ISO/IEC 14443协议中就采用了负载调制的方式进行通讯，红外数据(IRDA)、激光通讯等也会采用幅移键控(ASK)的方式进行通讯等。

包络恢复电路是包络检波电路的核心电路，普遍采用的包络检波信号如图1所示。图1中输入调幅信号Vsin是负载调制AM信号(或者幅移键控ASK信号)，输出信号Vsout是包络恢复信号；二极管D2具有整流作用，电阻R3、R4和电容C3、C4构成了低通滤波电路。

但是，当载波频率与信号带宽可比时，传统的包络恢复电路产生的包络恢复电路信号失真大，在某些情况下，包络恢复信号失真足够大时，会造成后续的解调困难甚至于解调失败。

为了减小包络恢复信号失真确保解调成功，提升包络恢复电路中低通滤波性能是解决的关键方法，针对于此，本专利提出了一种新型的包络恢复电路。

发明内容

为了使得包络恢复信号失真小，输入的调幅信号经整流后，后续的低通滤波设计是关键。本专利提出的其中一种典型的包络恢复新型电路如图2所示。包络恢复新型电路的功能是输入信号幅度调制信号Vsin，输出包络恢复信号Vsout。

该新型电路主要包括：整流电路(101)和滤波电路(103)构成。整流电路(101)通过整流，使得调幅信号载波的高电平通过，载波的低电平隔离。滤波电路(103)滤除载波，使得恢复的包络信号纹波减小。隔离二极管(102)和隔离二极管(104)具有隔离作用，使得后续滤波电路中间节点信号不会对隔离二极管的输入信号产生反向干扰。

和图1所示的传统包络恢复电路相比，采用了隔离二极管104是包络恢复新型电路(如图2所示)的设计关键。对比图1和图2对输入输出信号的响应特性如表1所示。

表1传统结构与新型结构电路输入输出响应特性对比表

由表1可知，如果传统电路和新型电路中R1＝R3、C1＝C3、R2＝R4、C2＝C4，但是由于新型电路中增加了电阻R0和电容C0，使得载波滤波截止频率更大，使得包络恢复信号的载波纹波更小，因此输出的包络恢复信号失真更小。反之，如果通过调整电阻电容参数，使得传统电路与新型电路的载波滤波截止频率相同，那么一定也能保证新型电路对包络信号的上升沿和下降沿响应速度更快，也使得新型电路输出的包络恢复信号失真更小。

附图说明

图1传统包络恢复电路

图2一种典型包络恢复新型电路

图3 PMOS晶体管实现隔离二极管

图4 NMOS晶体管实现隔离二极管

图5一种多整流电路级联包络恢复电路示例

图6一种多滤波电路级联包络恢复电路示例

图7一种整流电路滤波电路混合级联包络恢复电路示例

具体实施方式

能够实现包络恢复信号保真的新型电路主要包括：整流电路(101)和滤波电路(103)构成。整流电路(101)通过整流，使得调幅信号载波的高电平通过，载波的低电平隔离。滤波电路(103)滤除载波，使得恢复的包络信号纹波减小。隔离二极管(102)和隔离二极管(104)具有隔离作用，使得后续滤波电路中间节点信号不会对隔离二极管的输入信号产生反向干扰。

整流电路(101)如图2中所示，其电路构成为：调幅信号Vsin从二极管D0(102)的P极输入，整流处理后的信号从二极管D0的N极输出；二极管P0的N极与电阻R0、电容C0共同连接在一个节点，电阻R0和电容C0的另外一端同时接地。

整流电路(103)如图2中所示，其电路构成为：输入信号从二极管D1(104)的P极输入，二极管D1的N极与电阻R1、电容C1、电阻R2共同连接在一个节点；电阻R1和电容C1的另外一端同时接地；电阻R2的另外一端和电容C2的一端相连，这个节点也是包络恢复信号Vsout的输出节点；电容C2的另外一端接地。隔离二极管(图2中的D0和D1)可以采用正常的二极管实现，也可以采用如图3所示的PMOS晶体管电路连接方法实现，或者采用采用如图4所示的NMOS晶体管连接方法实现。

可以将整流电路(101)和滤波电路(103)看做基本单元，通过不同的级联组合形成新的包络恢复电路。比如：三个整流电路(101)级联的包络恢复电路如图5所示；两个滤波电路(103)级联的包络恢复电路如图6所示；两个整流电路(101)和一个滤波电路(103)混合级联如图7所示。并将这些作为权利声明项予以保护。

以上仅为本发明的比较理想的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。