查看“︁包络检波器”︁的源代码

{{NoteTA
|G1=Electronics
|G2=Communication
}}
[[Image:C Envelope follower.png|thumb|信号和它的包络（红色）]]
[[File:Simple envelope detector.svg|thumb|300x300px|一个简单的包络解调电路。]]
[[Image:analytic.svg|thumb|300px|right|信号（蓝）与其[[解析信号]]的幅度（红），显示了包络效果]]

'''包络检波器'''（{{lang-en|'''envelope detector'''}}）是以高频信号为输入信号并提供原始信号的[[包络]]的一种电子线路。电路中的[[电容器]]会在上升沿充电，并在信号下降时通过[[電阻器]]缓慢释放电荷。串联的二极管将输入信号[[整流器|整流]]，只在正输入端比负输入端电位高的时候允许电流流过。

大多数实际的包络检波器使用半波或全波[[整流器|整流]]信号来转换[[交流電|交流]]音频输入到[[直流電|直流]]脉冲信号。然后用[[电子滤波器|滤波]]来平滑最终结果。这种滤波是很少完美的，一些“纹波”会保持输出包络跟随，尤其对于低频输入（如低音吉他的音符）。更多滤波会得到更平滑的结果，但会降低响应性；因此，实际的设计必须针对应用进行优化。

== 包络的定义 ==
任何[[振幅調變|AM]]或[[频率调制|FM]]信号 <math>x(t)</math> 都可以写成下面的形式
: <math>x(t) = R(t) \cos ( \omega t + \phi(t) ) \,</math>

对于AM的情形，φ(''t'')（信号的相位分量） 是恒定的，可以忽略。在AM中，载波频率 <math>\omega</math> 也不变。因此，AM信号的所有信息都在 ''R''(''t'') 中。''R''(''t'') 被称为信号的'''包络'''。因此，AM信号可以由函数 
: <math>x(t) = (C + m(t)) \cos(\omega t) \,</math>
给出，其中 ''m''(''t'') 表示原始音频信号，''C'' 为载波幅度，而 ''R''(''t'') 等于 ''C'' + ''m''(''t'')。所以，若可以提取AM信号的包络，就可以恢复原始信号。

对于FM的情形，传输信号 <math>x(t)</math> 的{{le|恒包络|constant envelope|包络恒定}}为 ''R''(''t'') = R 于是可以忽略。然而，许多调频接收机还是会检测包络以作为{{le|接收信号强度指示|received signal strength indication}}。

== 二极管检波器 ==
最简单的包络检波器的形式是上面说过的'''[[矿石收音机|二极管检测器]]'''。二极管检测器就是一个输入和输出之间的[[二極管]]，接在从输出到地的并联的电阻和电容器之上。如果电阻和电容选择得正确，该电路的输出应该是原始（[[基带]]）信号电压经过偏移的版本。于是一个简单滤波器可以用于滤出直流分量。

== 精密检波器 ==
亦可以用'''{{le|精密整流器|precision rectifier}}'''来做包络检波器，反馈到一个[[低通滤波器]]上。

== 缺点 ==
包络探波器有几个缺点：
* 检波器的输入必须经过所需信号附近[[带通滤波器|带通滤波]]，要不是这样检波器就能同时解调多种信号了。可以用调谐滤波器或者更实用的[[超外差收音机|超外差接收机]]来滤波。
* 它比{{le|乘积检波器|product detector}}更容易受到噪声的影响
* 如果信号{{le|过调制|overmodulation}}，会出现失真
大多数这些缺点都是较小的，使用包络检波器对简化和降低成本来说还是可以接受的。

== 信号解调 ==
包络检波器可以通过除去信号的所有高频分量来[[解调]]之前调制的信号。电容器和电阻器构成一个低通滤波器，滤除载波频率。这种装置通常用于解调AM广播信号，因为调制信号的包络线相当于[[基带]]信号。

== 音频 ==
在[[音乐]]中有时包络检波器也被称为'''包络跟随器'''。它还用来检测输入信号的[[振幅]]变化，以产生类似于这些变化的控制信号。 
但在此情况下的输入信号是由可听频率。

包络检波器通常是其他电路的一个组成部分，如[[动态范围压缩|压缩器]]或{{le|自动哇音|auto-wah}}或包络跟随滤波器。在这些电路中，包络跟随器是"[[动态范围压缩|旁链]]"（一种描述输入的一些特征的电路，在此情形下是指描述它的功率）的一部分。

[[动态范围压缩|扩展器]]与[[动态范围压缩|压缩器]]都用包络的输出电压来控制放大器的增益。自动哇音使用电压控制滤波器的[[截止頻率]]。{{le|模拟合成器| analog synthesizer}}中的{{le|压控滤波器|voltage-controlled filter}}是一种类似的电路。

现代包络跟随器可以有如下实现：
# 直接用{{le|电子硬件|electronic hardware}}实现,
# 间接用[[數位訊號處理器|DSP]]实现
# 用完全虚拟地用[[软件]]实现。

== 参见 ==
* [[解析信号]]
* [[ADSR包络]]

== 参考文献 ==
{{Unreferenced|date=2012年4月}}

==参见==
* [https://web.archive.org/web/20071105091112/http://seniord.ee.iastate.edu/SSOL/RADAR/prjpln99/detector3.html Envelope detector]
* [http://www.ele.uri.edu/Courses/ele436/labs/expA4.pdf Envelope and envelope recovery] {{Wayback|url=http://www.ele.uri.edu/Courses/ele436/labs/expA4.pdf |date=20190616173941 }}

[[Category:電子音樂]]
[[Category:通信电路]]
[[Category:探测器]]