Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 102
Текст из файла (страница 102)
!2.37. Чтобы сократить длительность - переходных процессов (время заряда и разряда конденсатора Са), приходится резко уменьшать сопротивление нагрузки детектора (до тысяч и даже сотен ом) и брать малую емкость Са. В этом случае соотношение выпрямленного напряжения и высокочастотной амплитуды (т. е. коэффициент передачи) получается значительно меньше 0,9. Входное сопроти~вление также снижается. Диодное детектирование осуществимо и на полупроводниковых диодах.
В транзисторных приемниках такой вид детектирования находит широкое применение. Однако работа полупроводникового диода в схеме детектора сильно отличается от работы лампового. Полупроводниковый диод работает при малых значениях амплитуд напряжения радиосигнала (примерно 0,!в 0,3 В) и имеет сравнительно малое нагрузочное сопротивление К (рнс. 12.38,а). Дело в том, что следующий эа детектором каскад усиления на транзисторе обладает малым входным сопротивлением, а потому сопротивление )7 приходится брать лишь в единицах кнлоом, так как по переменному току эти сопротивления параллельны.
Естественно, что коэффициент передачи напряжения, который для лампового детектора мы принимали при больших сигналах равным 0,9, для полупроводникового диода окажется примерно 0,1 — 0,3 (при напряжении радиосигнала около 0,1 В). Входное сопротивление диодной схемы (при указанных напряжениях) вычисляется приближенно иэ формулы Яч*=п!2Кх, где Кз — коэффициент передачи напряжения. Так, например, при сопротивлении нагрузки для переменного тока Й= = 1 кОм и коэффициенте передачи Кх=0,3 получим )т„= 1600 Ом.
Если амплитуда напряжения сигнала У -0,1 В, то мощность, потребляемая деи „ !о †' тектором, составит Р„= — =— 2Азх 2 1600 =3 мкВт (тот же порядок,' что и для ла мпон ого диода ) . Недостатком простейшей схемы де. гектора с полупроводниковым диодом является плохая фильтрация высокочастотного напряжения, которое, усиливаясь дополнительно в низкочастотных каскадах и воздействуя обратно на вход высокой (промежуточной) частоты, может привести приемник к самовазбуждению.
Если же увеличивать емкость Са, чтобы отвести ток высокой чкстоты от сопротивления К, то потребовалась бы емкость ,настолько большая, чт(з через нее прошли бы токи верхних звуковых частот (ухудшение частотной характеристики приемника), Несколько более совершенна схема двукполупериодного детектирования, показанная на рис.
12.38, б. В ней положительный полупериод входного напряжения дает импульс тока через верхний диод и сопротивление 17, а отрицательный полупериод — через нижний и верхний диоды и сопротивление Я в том же направлении. Схема дает удво- енное выпрямленное напряжение (при данном (/м) н улучшенную фильтрацию, но входное сопротивление уменьшается вдвое, так как сигнал расходует энергию за два полупериода. Теперь- рассмотрим несколько схемнык вариантов лампового и полупроводникового детектирования. Если контур БС высокой частоты включен непосредственно в анбдную цепь предыдущего ' каскада, то диод нужно защитить от действия положительного напряжения анодного витания. В этом случае прииеняется схема, показанная на рис. 12.39,а; в ней блонировочный конденсатор Са служит разделительным, а нагрузочный резистор /Г включен параллельно диоду.
В принципе такая схема хуже, чем основная (ом. рис. 12.34), так как здесь на нагрузочном сопротивлении /г имеется на~пряжение высокой частоты, т. е. совсем отсутствует высокочастотная фильтрация. Прохождение же тока высокой частоты в низкочастотный тракт мажет привести к самовозбуждению приемника из-за воздействия выхода на вход высокой (промежуточной) частоты через паразитные ОС. Кроме того, параллельное включение резистора /ч снижает входное сопротивление схемы до значения /т/3 (вместо й/2).
На рис. !2.39,б изображена схема детентора с улучшенной фильтрацией напряжения высоной частоты. Здесь полезное напряжение снимается с некоторой части /са нагрузочного сопротивления Р,+Аз. Этим несколько снижается амплитуда напряжения звуковой частоты. Однако если учесть, что сопротивление /сз шунтируется по высокой частоте входной емкостью С»» следующего каскада, а сопротивление Р~ этой емкостью не шунтируется, то станет очевидным, что напряжение вы- сокой частоты будет падать преимущественно на участке кь пе действуя на выходе детектора.
На рис. 12.39,в представлена комбинация днодного детектора и усилителя..низкой частоты на сопротивлениях, выполненная на диод- триоде. Амплитудное детектирование может осуществляться и с помощью усилительных ламп или транзисторов. Каж. дая цепь усилительного прибора, обладающая нелинейной характеристикой, может быть применена для детектирования. С этой точки зрения схемы на усилительных лампах могут выполнять детектирование сеточное, анодное илн с помощью катодного тока.
Но сеточное и анодное детектирование в настоящее время практически не применяется. Катодное же детектирование (в триоде с общим анодом), представленное схематически на рис. 12.40, а, может найти применение. Здесь амплитудно-модулированное напряжение подается между сеткой н катодом триода через конденсатор С„ емкостью 100 — 200 пф. Параллельно конденсатору включен резистор Й» сопротивлением около 30 кОм. Напряжение смещения, создаваемое на резисторе /г» постоянным катодным (анодным) током, сдвигает исходную рабочую точку к нижнему сгибу характеристики анодного тока. Благодаря нелинейности этого участка происходит детектирование и в составе катодного (аноднога) тока возникает составляющая звуковой частоты, которая также проходит через резистор А' н создает на,нем полезное напряжение, снимаемое через разделительный конденсатор Ср большой емкости на регулятор громкости сигнала Р.
Достоинство катодного детектора в 'сравнении с диодным — большее входное сопротивление. Усилительными а/ б/ 6/ Рис. 12.39. Схемные варианты диодного лампового детектирования: а — схема с «закрытым входомго б —,схема с разделенным сопротивлением; в — схема с диод-триодом 630 а) ф Рис. 12.40. Схемы детектирования в усилительных приборах: а — катцдный детектор; б — эмнттерный детектор Рис. 12.41. Структурная схема приемника сигналов с частот- ной модуляцией: УВЧ вЂ” усилитель высокой частоты; ПЧ вЂ” преобразователь частоты; УПЧ вЂ” усилитель промежуточной частоты; Π— ог- раничительч ЧД вЂ” частотнмй детектор; УНЧ вЂ” усилитель низкой частоты; Гр — громкоговоритель 331 же свойствами данная схема, как и другие схемы с общим анодом, ие обладает.
Совершенно аналогично при стремлении к большому входному сопротивлению детектора в транзисторном прием; нике выгодна схема с нагрузочиым со. противлением в цепи эмятгера (с общим ~коллектором), показанная па рис. 12.40, б. Перейдем к детектированию радиотелефонного сигнала с ч ае т о т н о й модуляцией. Из гл, 11 мы знаем, что осуществить такое детектированне с помощью простого амплитудного детектора невозможно; сигнал с ЧМ имеет неизменные амплитуды,. а потому обычный (например, диодный) детектор создает под их воздействием лишь постоянный ток. Если же амплитуды ЧМ сигнала изменяются, то это происходит в результате воздействия внешних помех и внутренних шумов, т. е. представляется нежелательным явлением.
Танин образом, в приеинике ЧМ сигналов оказывается необходимым: вопервых, устранить с помощью ограничителя изменения амплитуд ЧМ сигнала; во-вторых, преобразовать ЧМ сигнал в модулированный по амплитуде; в-третьих, выполнить обычное амплитудное детектирование последнего. Иногда кои- версия (преобразование ЧМ в АМ) и амплитудное детектирование преобразо. ванного сигнала осуществляются н общем блоке (устройстве). Пример тахого объединенного устрайства приводился в гл. 11 и был назван дискриминатором. Возможны и другие варианты устройств детектирования ЧМ. сигналов. Название «частотный детектор» объединяет все комбинированные устройства этого назначения. На основе сказанного мы можем изобразить структурную схему прием.
ника ЧМ сигналоп (рис. 12.41), которая несколько отличается от схемы приемника АМ сигналов (см. рис. 12.5). В режим амплитудного ограничения обычно ставится последний каскад усиления промежуточной частоты, как и показано на рис. 12.41; впрочем, не исключена возможность применения огра. ничителя специальной конструкции. Но не только ограничитель и преобразователь модуляции составляют особенности ЧМ приема. Особенностью ЧМ является требуемая полоса пропускания и, как следствие, применяемый для ЧМ диапазон волн.
В радиовещании с ЧМ применяется большой индекс модуляции (см. гл. !1), так как при этом условии достигается почти полное подавление помех благодаря «преобладанию» закономерной в' 1 а г т 3 4 5л ф л) Рнс. 12.42. Усилительно-ограничительный каснад: а †, схема:, б — амплитудная характериствка; в — иллюстрация ограничения 332 (полезной) частотной модуляции над паразитнай, создаваемой помехами. Большому индексу модуляция соответствует н значительная девиация частоты. В радиовешании наибольшая девиация (соответствующая самому громкому звуку) составляет примерно 100 кГц.
Полоса же пропускаиия, как мы знаем, потребуется равной удвоенному значению наибольшей девиации. Следовательно, приемник ЧМ должен иметь полосу п опуснания Л=25) ...=200 кГц. рииимая доброююсть контура промежуточной частоты О,=50 и считая, что полоса пропускания 2Л(ч,че =)чрЯм находим приемлемое значение промежу точной частоты (яр=25(мч еЯ = =200.50= !0000 кГц, что соответству.
ет длине волны 1=30 м. И практически промежуточная частота в .приемниках ЧМ радиовещания бывает примерно такого значения (8,4 или 10,7 МГц). Естественно, что радиочастота должна лежать в диапазоне УКВ, так что ее участки:могут чередоваться с участками частот телевидения. Итак, основными отличиями радиовещательного приемника ЧМ от приемника АМ являются: наличие частотного детектора и ограничителя амплитуд, широкая полоса пропускания и, самое главное, УКВ диапазон. Разумеется, универсальные приемники высокого нласса имеют возможность приема не только АМ, но и ЧМ сигналов, и перехцд на прием ЧМ связан са сменой как контуров высокой частоты, так и контуров промежуточной. Рассмотрим некоторые разновидно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
