二乗検波
入力されたAM信号の電圧vinを全てダイオードにかけた時にダイオードに流れる電流を考える。簡単のために被変調波は正弦波であると仮定すると、
v i n = v s ( 1 + m f sin  ω m t ) cos  ω c t {\displaystyle {v}_{in}={v}_{s}(1+{m}_{f}\sin {\omega }_{m}t)\cos {\omega }_{c}t}
ただし、vs、mf、ωm、ωc、tはそれぞれ搬送波の電圧振幅、変調度、被変調波の角振動数、搬送波の角振動数、時刻である。 PN接合の半導体ダイオードのI-V特性は、半導体の一般論から次のように与えられることが知られている。
I D = I S ( exp  ( e V D / ( k B T ) ) − 1 ) {\displaystyle {I}_{D}={I}_{S}(\exp(e{V}_{D}/({k}_{B}T))-1)}
ここで、IDはダイオードに流れる電流、VDはダイオードの両端にかかる電圧、ISは飽和電流である。また、e、kB、Tはそれぞれ、電子の電荷(正の値として定義)、ボルツマン定数、絶対温度である。
この式においてVDは正負両方の値をとってよいことに注意したい。したがって、IDも正負両方の値をとり得る 。