Фомин Н.Н., Буга Н.Н., Головин О.В. и др. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.Н.Фомина (2007) (1095358), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Если /;, »Е, то, как следует из рис. 5.14, и, при правильно выбранной т„ напряжение Е, повторяет огибающую входного напряжения. Однако при соизмеримости частот Е и/;(/„',=(2...3)Е1 напряжение Е, практически перестает следить за изменением (/„„(см. рис. 5.14, 6). По этой причине частоту несущей колебания на входе АД (в супергетеродинном приемнике/„= Г„,) выбирают из условия/„' = /„, > (5..
Н 0)Г,„„„, где Е„,„,— максимальная частота модуляции. Применение рассматриваемого в 8 5.6 двухтактного детектора равносильно увеличению несущей примерно в 2 раза. Искажения нз-за влияния разделительной цепи. Схема АД с разделительной цепью Е„„Ср показана на рис. 5.15. При отключенной разделительной цепи напряжение Е, на резисторе Я„изменяется в соответствии с рис.
5.16, а и содержит две составляющие: Детекторы радиосигналов 187 о Рис. 5.15 г) 5> с> Рис. 5.15 постоянную Е„, и низкочастотную с амплитудой 1/и. В приемниках АМ сигналов используется низкочастотная составляющая продетектированного напряжения, которая пропускается на вход последующего каскада через цепь Я„, Ср.
Поскольку постоянная времени т =- Я„С, достаточно большая и обычно во много раз превышает период модулирующего колебания Т~=1!Е, на конденсаторе С„ выделится постоянная составляющая напряжения Екс. а на сопротивлении ߄— низкочастотная составляющая Уп. Сумма двух напряжений Е+ 1>п равна исходному напряжению Е, на выходе АД. Напряжение, до которого зарядится конденсатор С,, Ек,= У„соз 9, где сов 9 — коэффициент передачи АД; Ус— амплитуда несущего напря>кения на входе АД. При уменыиении напря>кения У„в процессе модуляции до минимального значения конденсатор С„становится источником постоянного напряжения.
Поэтому напряжение Е, на резисторе Е„не уменьшится до Е„„„„ как это происходит при отсутствии цепи Я,„„ Ср, на нем появится напРЯжение Е,и = Е,сггк11>г„+ 1г„„), запиРающее диод. ПРи соз 9 = 1 Е,с = 1>„. Так как конденсатор Ср имеет большую емкость, то за короткое время, пока Е, падает до минимума, он не успевает разрядиться. Наличие на резисторе Я„напряжения Еки не позволяет напря>кению Ек стать менее Е,„; при этом форма выходного напряжения искажается (рис. 5.1б, б1.
Так как искажения имеют характер среза, они проявляются на всех частотах модуляции и заметны на слух. ГЛАВА 5 1ВВ Для борьбы с искажениями необходимо выполнять условие 17„„,ь> Е,„,. При 17,„„„„= 17„(! — т); 17,(! — и) > Ц,Я„(1Я„+ Я„,) или 11 — и) > Я„/(Я„.ь Я„.). Обычно значения Я„и л1 заданы. Тогда способом борьбы с этим видом искажений является правильный выбор Я„> тЯ„70 — ~л). Кроме того, используют детектор с разделенной нагрузкой (рис. 5.17), в котором сопротивление нагрузки по постоянному току Я„=Я„+Яьь Напряжение Е,„, создается на резисторе Я„за счет разряда С„; при этом значение Е,„существенно уменьшается.
Однако деление нагрузки АД приводит к уменьшению коэффициента передачи детектора, поскольку продетектированное напряжение снимается не со всего резистора Я„, а только с его части 1с резистора Я„з). Конденсатор нагрузки состоит из двух конденсаторов С„, и С„., что улучшает фильтрацию для частоты 7;р. Рис. 5Л7 Сущность возникновения нелинейных искажений продетектированного сигнала за счет линейной цепи Я„, Ср состоит в том, что эта цепь работает совместно с диодным детектором и в интервале времени Л вЂ” 71 1см.
рис. 5.1б, б) напряжение Е,„на Я„закрывает диод, нарушая его работу. 6.6. РАЗНОВИДНОСТИ АМПЛИТУДНЫХ ДЕТЕКТОРОВ Транзисторные АД. Как упоминалось в э 5.1, транзисторные АД в зависимости от того, нелинейность характеристики какого тока транзистора используется для детектирования, подразделяют на коллекторные, базовые, эмитгерные, стоковые, затворные и истоковые.
Для БТ чаще всего используется включение по схеме с ОЭ, что позволяет получать помимо детектирования и наибольшее усиление сигнала. Поэтому на практике обычно применяют коллекторный детектор (КД), в котором детектирование происходит из-за нелинейности проходной характеристики 4=Е1ивэ). Схема КД приведена на рис. 5.18, а; делитель Яь Яз задает смещение на транзисторе, конденсатор С~,„— блокировочный, Я„, ф— нагрузка детектора. Детекторы радиосигналов 189 б) Рис. Бдв Работу КД можно пояснить с помощью диаграмм рис.
5.18, б, где штриховой линией показана реальная характеристика = Е(иьэ), используется линейно-ломаная аппроксимация. Рабочая точка, которая обеспечивается подачей начального смещения Е,„. выбирается на наиболее криволинейном участке характеристики )и=Г(ию). В случае линейно-ломаной аппроксимации при косинусоидальном воздействии импульсы коллекторного тока — косинусоидальные, постоянная составляющая коллекторного тока 1ис= = 1г„,„,гтс(0), где ас — коэффициент Берга (для косинусоидального импульса 0 = 90', ас(90') = 1)л).
Тогда 1„с= 1„„„и/к. Поскольку для КД 1ии„,= 5,.У„„, где 5„— крутизна характеристики коллекторного тока, то продетектированное напряжение на резисторе Ян Е,= = 1„Я„=1 и„,й„)я = 5„Яе(1„„)л, Во избежание искажений при детектировании КД работает при относительно малых (),„. Коэффициент передачи КД Кд = Еа )()„„= 5иЯн )я. (5.42) Анализируя (5.42), отмечаем, что К, может быть больше единицы — это одно из основных преимущес~в КД по сравнению с диодным. Коэффициент К, в л раз меньше, чем коэффициент усиления усилителя на том же транзисторе и с той же нагрузкой.
Во входной цепи транзистора протекает ток базы, шунтирующий источник сигнала. Для оценки этого шунтирующего действия ОПрЕдЕЛИМ ВХОДНОЕ СОПрОтИВЛЕНИЕ КД: К„„= Уи)1Би,н ПЕрВая Гар- моника базового тока 1Б„н=-1Б шкгБ~(0) =5Б(1вчгт!(0) где 5Б РУ тизна характеристики >в= Г(иьэ), а а>(0) при угле отсечки базового тока 90' равен 0,5, Тогда 1Б „„= 0,55Б()„, и А„„= 2/58 = 2Я,Б (наличие двойки в этом выражении обусловлено тем, что транзистор поло- ГЛАВА 5 190 вину периода входного сигнала заперт). Поэтому одновременно с основным существует побочное детектирование в цепи базы, за счет которою на резисторе Ас создается напряжение с полярностью, противоположной полярности напряжения смещения.
Это приводит к ослаблению детектирования в коллекторной цепи, т,е. к уменьшению К„однако за счет этого эффекта можно повысить линейность характеристики детектирования. Отмеченный эффект можно ослаби~ь, уменьшая сопротивление резисторов Яп Яз и увеличивая емкость блокировочного конденсатора Сс„. Двухтактные детекторы. В 9 5.5 было показано, что при соизмеримости частоты модуляции и несущего колебания в АД возникают искажения, Для уменьшения этих искажений используют двухтактные детекторы (рис. 5.19). Фактически это два диодных АД, работающих на общую нагрузку. Напряжения на вход АД подаются от трансформатора со средней точкой, их полярность для одного полупериода сигнала показана на рисунке. Для диода НР, это напряжение отпирающее, для НР, — запирающее. В следующий полупериод НР, закрыт, а НР.
открыт, Таким образом, диоды в этом детекторе работают поочередно. Конденсатор С„заряжается то через один диод для одного полупериода, то через другой— для последующего полупериода. Применение двухтактного детектора равносильно увеличению частоты несущего колебания примерно в 2 раза. Входное сопротивление детектора увеличивается по сравнению с однотактным в 4 раза, К,— в 2 раза. Детектор с удвоением выходного напряжения. Подобные детекторы (рис. 5.20) используются для повышения К,: при положительном полупериоде входного сигнала НР, закрыт и конденсатор С,п заряжается через открытый диод НР, до напряжения У,„и,; в следующий полупериод входного напряжения диод НР, закрывается, диод НР, открывается и конденсатор См заряжается через С„~ и НР, до напряжения 2У,„и,.
Входное сопротивление детектора,-собранного по схеме рис. 5.20, в 2 раза ниже, чем в детекторе по схеме рис. 5,3. то, тп, Рис. 5.21 Рис. 5.19 Рис. 5.20 Детекторы радиосигналов 191 Детектор на операционных усилителях. Максимальный уровень продетектированного сигнала Е, „не должен превышать значения, при котором перегружаются последетекторные каскады, минимальный уровень Е„„„, соответствует У,г= Бга„, (см. рис. 5.13). При этом ДД устройства определяется отношением Е,а,„,(Е„а>,.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
