Synchronní demodulátory využívají spolupůsobení obnovené nosné vlny a signálu AM na čtyřkvadrantový násobič (obr. 17). Aby demodulace byla úspěšná, musí mít obnovená nosná vlna stejnou (nebo přesně opačnou) fázi, jako má signál AM, který máme demodulovat. Pokud bychom tuto podmínku nesplnili, bude docházet k částečnému (při fázovém posuvu 90° k úplnému) vyrušení výstupního napětí. Nosnou vlnu můžeme ve správné fázi obnovit v pomocném oscilátoru, synchronizovaným původní vysokofrekvenční nosnou vlnou (modulační obálky se snadno zbavíme omezovačem - obr. 18) nebo na patřičný vstup čtyřkvadrantového násobiče přivedeme přímo omezené vstupní napětí (což je určitě podstatně jednodušší varianta obvodového řešení - obr. 19).