ตัวตรวจจับซองสัญญาณ (บางครั้งเรียกว่าตัวตรวจจับจุดสูงสุด ) คือวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่รับสัญญาณความถี่สูง (ค่อนข้างสูง) เป็นอินพุต และส่งออกซองสัญญาณของสัญญาณดั้งเดิม

วงจรตรวจจับไดโอดแบบง่าย^{[ 1 ]}แรงดันอินพุต ( สัญญาณ AM สีเขียว ) จะถูกแปลงเป็นกระแสตรงโดยไดโอด ก่อน แรงดันเอาต์พุต (สีแดง) จะกระเพื่อมอยู่ต่ำกว่าระดับสูงสุดของอินพุตเล็กน้อยโดยการชาร์จและคายประจุตัว เก็บ ประจุ

ตัวตรวจจับซองสัญญาณแบบง่ายที่ใช้ในเครื่องตรวจจับวิทยุคือตัวตรวจจับไดโอดเอาต์พุตของมันประมาณเวอร์ชันที่เลื่อนแรงดันของซองสัญญาณด้านบนของอินพุต ระหว่างอินพุตและเอาต์พุตของวงจรมีไดโอด ที่ไบแอสไปข้างหน้า ซึ่งทำการแก้ไขครึ่งคลื่นทำให้กระแสไหลได้มากเฉพาะเมื่อแรงดันอินพุต สูงกว่าขั้วเอาต์พุตประมาณ ค่าแรงดันตกคร่อมไดโอดเนื่องจากเสียงพูดและดนตรีมีช่วงแอมพลิจูดแรงดันบวกและลบที่ใกล้เคียงกัน ตัวเก็บประจุจึงจำเป็นต้องชาร์จจนถึงค่าสูงสุดเท่านั้น ค่าคงที่เวลา RC ถูกเลือกเพื่อป้องกันการคายประจุที่เร็วเกินไปหรือช้าเกินไป^{[ 1 ]}

เอาต์พุตเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุที่มีค่าและตัวต้านทานที่มีค่าขนานกับกราวด์ตัวเก็บประจุจะถูกชาร์จเมื่อแรงดันอินพุตเข้าใกล้จุดสูงสุดที่เป็นบวก ในช่วงเวลาอื่น ตัวเก็บประจุจะค่อยๆ คายประจุผ่านตัวต้านทาน ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุประกอบกันเป็น ตัวกรองความถี่ต่ำลำดับที่ 1 ซึ่งลดทอนความถี่สูงในอัตรา -6 dB ต่ออ็อกเทฟเหนือความถี่ตัดตัวกรอง ต้องมี ค่าคงที่เวลา RCเล็กพอที่จะติดตามความชันของซองสัญญาณที่ลดลงอย่างรวดเร็วและ "เติม" แรงดันของซองสัญญาณทุกจุดสูงสุดเพื่อป้องกันการตัดจุดสูงสุดที่เป็นลบ^{[ 2 ]}${\displaystyle C}$${\displaystyle R}$${\displaystyle {\tfrac {1}{2\pi RC}}}$${\displaystyle (\tau {=}RC)}$

ตัวตรวจจับซองสัญญาณสามารถใช้ในการถอดรหัส สัญญาณ แบบแอมพลิจูดมอดูเลต (AM) ได้ อุปกรณ์ดังกล่าวมักใช้ในการถอดรหัสสัญญาณวิทยุ AM เนื่องจากซองสัญญาณของสัญญาณมอดูเลตเทียบเท่ากับ สัญญาณ เบสแบนด์เพื่อลดทอนความถี่ของคลื่นพาหะ ให้เพียงพอ ความถี่ตัดของตัวกรองความถี่ต่ำควรต่ำกว่าความถี่ของคลื่นพาหะมาก เพื่อหลีกเลี่ยงการตัดยอดลบ สัญญาณดั้งเดิมที่ถูกมอดูเลตมักจะถูกจำกัดไว้ที่ความถี่สูงสุดเพื่อจำกัดอัตราการลดลงสูงสุดของสัญญาณ AM เพื่อลดการบิดเบือนจากทั้งระลอกคลื่นและการตัดยอดลบ ควรปฏิบัติตามความไม่เท่าเทียมกันดังต่อไปนี้: ^{[ 2 ]}${\displaystyle f_{\text{carrier}}}$${\displaystyle f_{\text{max}}}$

$${\displaystyle {\frac {1}{f_{\text{carrier}}}}\ll \tau \ll {\frac {1}{f_{\text{max}}}}\;.}$$

ถัดไป เพื่อกรองส่วนประกอบกระแสตรงออกไป สัญญาณเอาต์พุตสามารถส่งผ่านตัวกรองความถี่สูงแบบง่ายๆ เช่น ตัวเก็บประจุแบบบล็อกกระแสตรงได้

วงจรตรวจ จับสัญญาณซอง (envelope detector) ที่ใช้งานได้จริงส่วนใหญ่ ใช้การแปลง สัญญาณเสียงกระแสสลับ (AC) เป็นสัญญาณกระแสตรง (DC) แบบพัลส์ โดยใช้การแปลงแบบครึ่งคลื่นหรือเต็มคลื่น การ แปลงแบบเต็มคลื่นจะตรวจจับทั้งยอดคลื่นบวกและลบของซองสัญญาณ ในขณะที่การแปลงแบบครึ่งคลื่นจะละเลยยอดคลื่นลบ ซึ่งอาจยอมรับได้ขึ้นอยู่กับการใช้งาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากสัญญาณอินพุตมีความสมมาตรเกี่ยวกับแกนแนวนอน ไดโอด ที่มีแรงดันเกณฑ์ ต่ำ (เช่น ไดโอด เจอร์มาเนียมหรือไดโอดชอตต์กี ) อาจเหมาะสมกว่าสำหรับการตรวจจับซองสัญญาณขนาดเล็กมาก

การกรองเพื่อทำให้ผลลัพธ์สุดท้ายเรียบเนียนนั้นแทบจะไม่สมบูรณ์แบบ และอาจมี "ระลอกคลื่น" บางส่วนหลงเหลืออยู่ในสัญญาณเอาต์พุต โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสัญญาณอินพุตความถี่ต่ำ เช่น จากเครื่องดนตรีเบสการลดความถี่ตัดของตัวกรองจะทำให้ได้สัญญาณเอาต์พุตที่เรียบเนียนขึ้น แต่ผู้ออกแบบต้องยอมเสียความเรียบเนียนนี้ไปกับคุณสมบัติการตอบสนองความถี่สูงของวงจร

สัญญาณAMหรือFMใดๆ ก็สามารถเขียนได้ในรูปแบบต่อไปนี้ ${\displaystyle x(t)}$

${\displaystyle x(t)=R(t)\cos(\omega t+\varphi (t))\,}$

ในกรณีของ AM นั้น φ( t ) (ส่วนประกอบเฟสของสัญญาณ) จะคงที่และสามารถละเลยได้ ใน AM ความถี่พาหะ ก็คงที่เช่นกัน ดังนั้น ข้อมูลทั้งหมดในสัญญาณ AM จึงอยู่ในR ( t ) R (t ) เรียกว่าซองสัญญาณ (envelope ) ของสัญญาณ ดังนั้น สัญญาณ AM จึงแสดงได้ด้วยฟังก์ชัน R ( t )${\displaystyle \omega }$

${\displaystyle x(t)=(C+m(t))\cos(\omega t)\,}$

โดยที่m ( t ) แทนข้อความความถี่เสียงต้นฉบับC คือ แอมพลิจูดของคลื่นพาหะ และR ( t ) เท่ากับC + m ( t ) ดังนั้น หากสามารถแยกซองสัญญาณของสัญญาณ AM ออกมาได้ ก็จะสามารถกู้คืนข้อความต้นฉบับได้

ในกรณีของ FM สัญญาณที่ส่งจะมีซองสัญญาณคงที่R ( t ) = R และสามารถละเลยได้ อย่างไรก็ตาม เครื่องรับ FM หลายเครื่องยังคงวัดซองสัญญาณเพื่อบ่งชี้ความแรงของสัญญาณที่ได้รับอยู่ดี ${\displaystyle x(t)}$

สามารถสร้างตัวตรวจจับซองสัญญาณได้โดยใช้ ตัว เรียง กระแสความแม่นยำสูงป้อนเข้าสู่ตัวกรองความถี่ต่ำ

ตัวตรวจจับซองสัญญาณมีข้อเสียหลายประการ:

• สัญญาณที่ป้อนเข้าสู่ตัวตรวจจับจะต้องผ่านการกรองแบบแบนด์พาสรอบสัญญาณที่ต้องการ มิฉะนั้นตัวตรวจจับจะถอดรหัสสัญญาณหลายสัญญาณพร้อมกัน การกรองสามารถทำได้โดยใช้ตัวกรองแบบปรับได้ หรือในทางปฏิบัติมากกว่าคือใช้ตัวรับสัญญาณแบบซูเปอร์เฮเทอโรไดน์
• มันไวต่อสัญญาณรบกวนมากกว่าตัวตรวจจับผลิตภัณฑ์
• หากสัญญาณมีการมอดูเลตมากเกินไป (เช่นดัชนีการมอดูเลต > 1) จะเกิดการบิดเบือนขึ้น

ข้อเสียส่วนใหญ่เหล่านี้ค่อนข้างเล็กน้อยและโดยทั่วไปแล้วถือเป็นข้อแลกเปลี่ยนที่ยอมรับได้เมื่อเทียบกับความเรียบง่ายและต้นทุนต่ำของการใช้ตัวตรวจจับซองสัญญาณ

ใน แวดวง ดนตรีตัวตรวจจับซองสัญญาณ (envelope detector) บางครั้งเรียกว่าตัวติดตามซองสัญญาณ (envelope follower ) มันยังคงถูกใช้เพื่อตรวจจับ การเปลี่ยนแปลง แอมพลิจูดของสัญญาณขาเข้าเพื่อสร้างสัญญาณควบคุมที่คล้ายกับการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้น อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ สัญญาณขาเข้าประกอบด้วยความถี่ที่ได้ยินได้

ตัวตรวจจับซองสัญญาณมักเป็นส่วนประกอบของวงจรอื่นๆ เช่นคอมเพรสเซอร์หรือออโต้-วาห์หรือฟิลเตอร์ที่ติดตามซองสัญญาณ ในวงจรเหล่านี้ ตัวติดตามซองสัญญาณเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่เรียกว่า " ไซด์เชน " ซึ่งเป็นวงจรที่อธิบายลักษณะบางอย่างของสัญญาณอินพุต ในกรณีนี้คือระดับเสียง

ทั้งเอ็กซ์แพนเดอร์และคอมเพรสเซอร์ใช้แรงดันเอาต์พุตของซองสัญญาณเพื่อควบคุมอัตราขยายของแอมพลิฟายเออร์ ส่วนออโต้-วาห์ใช้แรงดันเพื่อควบคุมความถี่ตัดของฟิลเตอร์ฟิลเตอร์ควบคุมแรงดันของซินเธไซเซอร์แบบอนาล็อกก็เป็นวงจรที่คล้ายกัน

สามารถนำระบบติดตามซองจดหมายสมัยใหม่มาใช้งานได้:

1. โดยตรงในฐานะฮาร์ดแวร์อิเล็กทรอนิกส์
2. หรือในรูปแบบซอฟต์แวร์โดยใช้ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) หรือ
3. บนซีพียูอเนกประสงค์

• สัญญาณวิเคราะห์
• รูปแบบการโจมตี-การลดลง-การคงอยู่-การปลดปล่อย

• ตัวตรวจจับซองจดหมาย
• ซองจดหมายและการกู้คืนซองจดหมาย