Основными показателями ЧД являются

Частотные детекторы

Частотные детекторы (ЧД) применяются в приемниках частотно-модулированных (частотно-манипулированных) сигналов и предназначены для преобразования высокочастотного напряжения, модулированного (манипулированного) по частоте, в низкочастотное напряжение, которое изменяется по закону модуляции (манипуляции).

Коэффициентом передачи напряжения частотного детектора называют отношение амплитуды выходного напряжения низкой частоты к амплитуде входного высокочастотного напряжения при максимальной девиации частоты сигнала

при.

Детекторной или статической характеристикой ЧД (рис.3.32) называют зависимость постоянного напряжения на выходе детектора от частоты входного сигнала.

Рисунок 3.32 – Детекторная характеристика

Детекторная характеристика должна быть линейной на участке АВ, соответствующая всему диапазону изменения частоты сигнала.

При прочих равных условиях выходное напряжение ЧД, а значит, и его коэффициент передачи возрастают с увеличением крутизны детекторной характеристики. Поэтому крутизна детекторной характеристики

является одним из основных показателей ЧД.

Среди множества схем ЧД наибольшее применение получили:

- частотный детектор с расстроенными контурами;

- дифференциальный частотный детектор с двумя связанными настроенными в резонанс контурами;

- дробный детектор (детектор отношений).

Схема ЧД со связанными и настроенными в резонанс контурами представлена на рис. 3.33.

Рисунок 3.33 – ЧД со связанными и настроенными в резонанс контурами

Кроме индуктивной связи между контурами в схеме имеется связь коллектора транзистора VT1 со средней точкой вторичного контура через емкость.

Элементы,, и,, представляют собой схемы двух амплитудных детекторов. Связанные контуры выступают в роли преобразователя вида модуляции.

Построим векторные диаграммы напряжений и токов в схеме преобразователя модуляции.

Обозначим вектором напряжение на первом контуре. Ток в катушке отстает по фазе от напряжения на. Этот ток наводит во вторичном контуре э.д.с., отстающую от него по фазе на (). Под действием этой э.д.с. во втором контуре возникает ток. Фазовой сдвиг этого тока относительно э.д.с. зависит от мгновенного значения частоты детектируемого сигнала (рис. 3.34а).

Рисунок 3.34

Если девиация частоты частотно-модулированного сигнала равна нулю (т.е.), то частота несущего колебания равна частоте настройки второго контура. Второй контур в этом случае настроен в резонанс. Второй контур по отношению к э.д.с. является последовательным. На резонансной частоте его сопротивление равно сопротивлению потерь. Поэтому фазовый сдвиг между и равен нулю (рис. 3.34а). Ток создает на индуктивности напряжение, сдвинутое к нему на.

Напряжение, приложенное к диодам и равны

и.

Амплитудные детекторы симметричны и имеют одинаковый коэффициент передачи. Тогда напряжения на и одинаковы, а поскольку они включены встречно – выходное напряжение равно нулю. Если частота сигнала выше частоты контура (), то ток несколько отстает по фазе от э.д.с. (рис. 3.34б), так как сопротивление контура имеет индуктивный характер. Напряжение по-прежнему опережает на. В результате этого напряжение и сдвинуты на угол больший. Результирующее напряжение на диоде становится больше, чем на диоде. Если частота сигнала будет меньше резонансной частоты контуров (), то сопротивление второго контура будет носить емкостной характер и сдвиг по фазе между и будет меньше. Поэтому на выходе детектора появится некоторое постоянное напряжение, величина которого зависит от отклонения частоты сигнала по отношению к резонансной частоте, а знак соответствует стороне отклонения частоты сигнала. В результате получим детекторную характеристику, соответствующею рис. 3.32.

Следует отметить, что выходное напряжение ЧД зависит не только от величины девиации частоты, но и амплитуды входного напряжения. Такая зависимость в случае воздействия помех приводит к появлению в выходном сигнале ЧД паразитной амплитудной модуляции. Для исключения паразитной амплитудной модуляции перед ЧД приходится ставить амплитудный ограничитель.

В случаи использования дробного детектора необходимость в амплитудном ограничителе отпадает [4, 5, 6, 7].

Дата добавления: 2014-01-04