二极管峰值包络检波器以二极管整流实现峰值捕获，以RC网络实现平滑与保持，是最典型的AM解调电路之一。本文面向高频电子线路课程设计任务，建立AM信号及包络检波的理论模型，并基于Multisim Live平台完成瞬态仿真验证。以载波频率500kHz、调制频率10kHz的AM信号为例，通过对R、C参数的对比仿真，改变时间常数对比观察波形，结果表明，合理选择τ=RC能在"纹波抑制"与"包络跟随"之间取得折中。
一 设计工具介绍-Multisim Live仿真平台与基本操作
Multisim Live是基于浏览器的在线电路仿真平台，核心为SPICE类电路求解引擎，可直接在网页中完成电路搭建、运行瞬态仿真并查看波形。与桌面版Multisim相比，其优点是无需本地安装、打开链接即可运行；不足在于离线能力与部分器件库受限。
操作流程为：
（1）新建工程/新建电路（New），在元件库中依次选取并放置AM信号源、二极管（如1N4148）、电阻R、电容C、接地（GND）等器件；
（2）按照包络检波拓扑完成连线：AM信号源输出端→串联二极管→输出节点，并在输出节点对地并联R与C（RC负载/平滑网络）；检查所有节点均有参考地，避免仿真报错；
（3）双击器件进入属性编辑，设置参数：信号源设置载波频率与调制频率（及调制度/幅值），R、C设置为设计值；
（4）运行瞬态仿真（Run/Transient），在波形图（CircuitGraph/示波器）中选择并显示输入端电压与输出端电压（RC节点）曲线；根据需要调整时间轴（包络尺度/载波尺度），并用截图方式保存仿真结果图用于报告。
本来想用multisim仿真，然后之前删了重新安装没有清除干净，软件找不到默认库，然后终止相关进程并删除干净文件夹发现可以修复，就不用重装了，如图，只是修复要等一万年
二 仿真结果
2.1 调制信号与AM信号产生模块
为了验证解调电路效果，需先构建可控的AM输入信号。输入信号应满足：
（1）.载波频率明显高于调制频率(f c ≫f m)
（2）.调制度m不超过1,避免过调导致包络交叉
（3）.幅度与偏置设置合理，使检波二极管能够在峰值区导通，避免因压降导致的严重削顶。
设计采用：载波频率f c =500 kHz,调制频率f m =10 kHz,调制度取m ≤0.8以保证不过调。该频率组合便于在仿真中清晰区分载波(2μs周期)与包络(100μs周期)的变化。
在元件库中放置AM信号源以及设置频率参数：
2.2 波形监测与数据获取模块
为完成报告中的对比与分析，需要同时观察：
（1）检波前输入波形（AM高频调幅波）；
（2）检波后输出波形（RC节点包络）。
仿真中使用两处探针/曲线（如PR1、PR2）分别对应输入节点与输出节点。
2.3 元件参数选取
二极管RC包络检波器由二极管与并联RC负载构成。其核心工作机理如下：
当输入AM信号的瞬时值上升并超过电容端电压（加上二极管导通压降）时，二极管导通，电容被快速充电至接近峰值；当输入下降时二极管截止，电容通过电阻放电。若放电过程既能平滑载波又能跟随包络，则电容端电压将形成输入包络的近似轨迹，从而完成解调。
其中RC参数的设计体现"折中"：
（1）.为抑制载波纹波，要求RC相对载波周期足够大，使电容在载波周期内电压变化不大；
（2）.为跟随调制包络，要求RC不能过大，否则包络下降时电容来不及放电，出现惰性失真。
电路取R=5kΩ、C=2.2nF为基准，时间常数为
该取值处于"载波周期（2μs）与包络周期（100μs）之间"的合理区间，预期能获得较好的综合解调效果。
参考电路：NI Multisim Live. Diode - RC: AM Demodulator（在线电路与说明）
https://www.multisim.com/content/zCXpWsqBjUaFwxZR8Wtz5X/diode-rc-am-demodulator/
设计采用τ≈11μs合理：fc=500kHz（载波周期2μs），fm=10kHz（包络周期100μs），τ取在"几微秒～几十微秒"之间能在"滤纹波"和"跟包络"之间折中；现在的波形蓝色PR2已经明显跟随包络，说明参数处在合理区间。
参数对比如下：
（1）．基准：R=5kΩ，C=2.2nF，τ=RC≈11μs
（2）．τ偏小（纹波会明显变大）：例如C=0.47nF（R不变），τ≈2.35μs，电容放电更快，包络跟随更灵敏，输出PR2上会叠加更明显的500kHz高频"锯齿纹波"。
（3）.τ偏大（惰性失真）：例如C=10nF（R不变），τ≈50μs，平滑更强，纹波更小；但电容放电跟不上包络下降，输出下降段会被"拉直"，出现典型惰性失真（对角线切割）。
基准
时间常数调小，充放电快
时间常数调大，AM包络信号上升时，充电慢，UO跟不上包络变化，反之，放电慢也跟随不上下降包络。
结论
本文通过对AM信号模型及包络检波机理的分析，明确包络检波适用于不过调的常规AM信号；通过RC时间常数的讨论与参数对比仿真，验证时间常数过小会导致载波纹波增大，时间常数过大则易产生惰性失真。
下面是针对仿真电路-调幅信号解调（检波）电路为例，梳理复习学了一点的高频，很像模电和信号。期末库库学了点网课，参考教材：
《高频电子线路》（曾兴雯）
网课链接：https://www.icourses.cn/sCourse/course_4237.html（B站也有，这里有PPT）
三 二极管RC包络检波模块-非线性电路的分析方法
在通信系统中，频谱的搬移电路是最基本的单元电路。 振幅调制与解调，频率调制与解调，相位调制与解调，混频等电路 ，都属于频谱搬移电路。
在频谱搬移电路中，输出信号的频率分量与输入信号的频率分量不尽相同，会产生新的频率分量。 因此频谱搬移必须用非线性电路来完成。 非线性电路的主要特点是它的参数随电路中的电流或电压变化。
3.1 非线性函数的级数展开分析法
要点，关注产生频率分量W
i 中的频率分量有无限多个：Wp,q
产生组合分量阶数的规律：
凡是p+q为偶数的组合分量，均由幂级数 中n为偶数，且大于等于p+q的各项产生。
凡是p+q为奇数的组合分量，均由幂级数 中n为奇数，且大于等于p+q的各项产生。
组合分量的强度随p+q的增大而减小。
3.2 线性时变电路分析方法
说明，1.若u1 足够小,可以忽略式中u1 的二次方及其以上各次方项，
2.关注频率分量产生（三角函数积化和差），系数计算略。
四 二极管RC包络检波模块-二极管电路
4.1 单二极管电路
采用二极管分段线性模型：
开关函数
产生新频率分量：（1）直观
（2）
4.2 二极管平衡，桥式，环形电路
1.平衡电路
2.桥式电路
3.环形电路
五 二极管RC包络检波模块-振幅调制
5.1 调幅波的分析（普通AM）
1.表达式和波形
已调信号，uAM
已调信号的包络正比于调制信号uΩ
用调制度m表示调制的深度。 当m>1时，会产生包络失真 ， 因此要求m<=1，一般m=0.3
5.2 调幅波的频谱
单音
调制信号 f(t) 包含很多个频率分量：
5.3 功率与AM调制方式
以单音为例
5.4 AM调制电路
下面对上面两张图进行电路，波形分析：
1.基极偏置
工作在C类，效率高
工作在截止区和放大区，基极偏置小于门限电压Eb'，Ic=0，截止区；否则导通。ic为余弦脉冲。
2 .Ec0+UΩ-集电极调制
集电极调制
动特性曲线，比较Uce_min,Uces可看出工作区随Ec变化，Uce_min<Uces,工作区进入饱和区/过压
所以在过压区工作区输出与随Ec变化而变化，Ec0+UΩ应在过压区，才有如下
纵轴既表示ic,又是不同ube对应，相关波形变化如左右对应。
过压工作Uce一部分进入饱和区，此时输出的余弦脉冲凹顶。
3.负载谐振回路
谐振回路
W0阻抗最大
抽头并联震荡回路-匹配
4.uc波形
ic分解，基波ic1=Ic1coswt
uc=Ic1cos(wt)*RL
波形
截止区，放大区，不凹顶ic余弦脉冲
滤波，uc余弦函数，叠加Ec（uc=Ic1cos(wt)*RL）
再回过来看调制电路波形，过压区集电极调制
六 二极管RC包络检波模块-调幅解调
6.1 峰值包络检波
检波分类
由于普通AM信号的包络与调制信号成线性关系,因此包络检波只适用于AM波，DSB， SSB信号的包络不同于调制信号，因此不能用包络检波 ，需要用同步检波。
示意图
电路
该电路中，信号源、非线性器件二极管及RC网络三者串联。该检波器工作于大信号状态，输入信号电压大于0.5v。该检波器称为"二极管串联型大信号峰值包络检波器"
1.设输入信号为等幅高频电压，加电压前C上电荷为0。
（等幅高频信号，很像未经调制的高频载波uc）
充放电过程，充电时间常数τ 充=r D* C ,τ 放 =R*C，rd为二极管导通电阻很小，充电时间常数小，充电时间小于放电时间
即稳态输出Uo=Uav=Um.
2.输入信号为AM波
uD波形图分析，
KVL，二极管电压,分两部分，UAM和-UO
uAM
-Uo如上上图虚线，其中Uo并联RC网络，充放电跟随包络，波形近似UAM沿Y轴对称，即UAM 在x负半轴近似两倍。即得uD波形。
最后二极管UD波形在二极管特性曲线导通区有电流，故得Id波形，u负半轴落在截止区了
改进
6.2 对比仿真
仿真电路相较于少了LC谐振输入回路，其它都是二极管VD 和RC低通滤波器组成，
单二极管电路频谱搬移,
RC低通滤波器,w低，1/jwc阻抗大，输出电压高
