Вопрос 1. Принцип действия амплитудных детекторов

ВВЕДЕНИЕ

Детекторы предназначены для преобразования спектра модулиро­ванного колебания с целью выделения из него модулирующего сигнала, несущего информацию. Как и любые устройства, преоб­разующие спектр, детекторы выполняются на нелинейных или па­раметрических элементах. В качестве нелинейных элементов де­текторов широко применяют полупроводниковые диоды. В тех случаях, когда одновременно с детектированием желательно уси­лить сигнал, в качестве нелинейных элементов используют тран­зисторы. В некоторых старых радиоприемных устройствах сохра­нились детекторы на электровакуумных приборах — лампах. В настоящее время широко применяют диодные и транзисторные де­текторы, выполненные в виде интегральных микросхем.

В зависимости от вида модуляции высокочастотного несущего колебания детекторы разделяют на амплитудные, импульсные, частотные и фазовые.

Основным требованием, предъявляемым к детекторам, являет­ся возможно более точное выделение и воспроизведение модули­рующего сигнала.

Амплитудные детекторы применяются в приемниках AM-коле­баний для преобразования высокочастотного колебания, модули­рованного по амплитуде, в напряжение, изменяющееся по закону низкочастотного модулирующего сигнала (по закону изменения амплитуд). Простейшие схемы диодных амплитудных детекторов приведены на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 – Схемы диодных амплитудных детекторов

а – последовательная; б – параллельная

Временные диаграммы, поясняющие принцип действия ампли­тудных детекторов, приведены на рисунке 1.2.

Рассмотрим работу детектора на рис. 7.1,а. Диод VD обладает ярко выраженной односторонней проводимостью. Поэтому при подаче на вход детектора АМ-колебания (рисунок 1.2,а), снимаемого с контура L_KC_K, входящего в УПЧ, ток через диод будет прохо­дить в виде отдельных импульсов только во время положительных полупериодов входного напряжения (рисунок 1.2,6). Этот ток через резистор с малым сопротивлением заряжает конденсатор С до на­пряжения, близкого к амплитуде входных колебаний. При убы­вании тока текущего через диод, и во время отрицательных по­лупериодов входного колебания конденсатор С сравнительно мед­ленно разряжается через резистор нагрузки R_H. В результате на резисторе нагрузки создается напряжение, которое при правильно выбранных параметрах элементов схемы с требуемой точностью воспроизводит закон изменения огибающей входного колебания, т. е. модулирующий сигнал (рис. 1.2,в).

В рассмотренной схеме диод включается последовательно с ре­зистором нагрузки, поэтому эта схема называется последователь­ным диодным детектором. Возможно и параллельное включение диода и резистора нагрузки. Такая схема, называющаяся парал­лельным диодным детектором, изображена на рис. 1.1,6.

Рисунок 1.2 – Временные диаграммы тока и напряжений в диодном амплитудном детекторе

а – входное напряжение; б – ток диода; в – напряжение на нагрузке

Процесс работы параллельного детектора не отличается от рассмотренного ранее, однако в параллельном детекторе на ре­зисторе нагрузки, не зашунтированном конденсатором, действует напряжение высокой частоты. Для уменьшения этого напряжения на входе следующего за детектором каскада необходимо ставить фильтр нижних частот либо снимать про детектированное напря­жение с конденсатора С. В параллельном детекторе резистор на­грузки через малое сопротивление конденсатора С по высокой частоте оказывается подключенным параллельно контуру предше­ствующего детектору УПЧ. В результате частотно-избирательные свойства этого контура ухудшаются.

Из сказанного следует, что параллельный диодный детектор по своим свойствам хуже последовательного.

Параллельная схема оказывается удобнее в тех случаях, когда в точках подключения входа детектора действует постоянная составляющая напряжения. И ее надо отфильтровать. В этом случае конденсатор С будет од­новременно выполнять роль разделительного конденсатора.

Дата добавления: 2014-01-07