Фомин Н.Н., Буга Н.Н., Головин О.В. и др. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.Н.Фомина (2007) (1095358), страница 40
Текст из файла (страница 40)
5.51, а; фазовый сдвиг в некоторых пределах пропорционален расстройке, что позволяет использовать контур для преобразования изменений частоты в изменения фазового сдвига с последующим фазовым детектированием. На рис. 5.51, б показан один из вариантов такого ЧД; ЕС-контур настроен на среднюю частоту детектируемого напряжения. Ток детектируемого сигнала 1 наводит в контуре ЭДС, которая вызывает в нем ток У, Этот ток создает на контуре напряжение 1т, сдвиг фазы р которого зависит от частоты детектируемого сигнала (рис. 5.51, а).
Одновременно ток 1 создает на катушке связи Ез напряжение ~4, фаза которого практически совпадает с фазой тока 7 в широкой полосе частот. Результирующее напряжение с амплитудой и,=~иЮ7ги~~: ~ Д Р~ ° АЛ, °, 5 нагрузки Я„, С„. Напряжение на выходе АД пропорционально амтв Поскольку напряжение Ут зависит от фазового сдвига 15 = Е(Я, продетектирован ное напряжение Е, также зависит от частоты.
Рис. 5.51 Детекторы радиосигналов Ч Схема ЧД со связанными контурами показана на рис. 5.52. Обычно плечи ЧД выполняют одинаковыми, поэтому А„, =А„,= =А„; С„> = С.>= С„. Для преобразований ЧМ колебаний используют линейную цепь из двух индуктивно связанных контуров А~С, и Е>С>.
Контуры настроены на частоту Ян =та>=)с, равную средней частоте сигнала. На выходе линейной цепи включены два диодных детектора, на нагрузках которых выделяются продетектированные напряжения Еы и Е„>. Так как диоды ЧРн ЧР> одинаковы, а А„> = Аип коэффициенты передачи диодных детекторов равны соз О. Тогда Е,> = У,> соз О, Е, = У,> соз О, где Уаи ӄ— высокочастотные напряжения на диодах.
Постоянная составляющая тока диода ЧР, протекает по цепи НР,-+А„,-+Др-+ верхняя половина Е>-+НР>, а постоянная составляющая тока ЧР> — по цепи НР>-+А„-+Др -+ нижняя половина Е,-+НР>. Высокочастотный дроссель Др замыкает цепи постоянной составляющей тока диода. Специальное вычитающее устройство в ЧД отсутствует, а используется простое сложение напряжений Е,~ и Е,> в противоположной полярности, следовательно, Е, = Ем — Еы = (Ун — У~) соз О. (5.48) Для определения Е, необходимо найти напряжения Уы и У,> Для этого укажем цепь протекания высокочастотной составляющей тока диода ЧР,; ЧР,-+Сы-+Са>-+ общий провод-+ С„„-+ -+Е,С, >ф— >Л>С,-+ЧРь К диоду ЧР, приложено два напряжения: половина напряжения на втором контуре 0,5У> и напряжение на первом контуре Уь т.е.
У,= У, ч-0,5У2. Напряжение У, выделяется на дросселе Др, подключенном по высокой частоте параллельно Е,С,-контуру; наличие напряжения У, необходимо для ГЛАВА 5 212 нормальной работы ЧД. Дроссель подключен параллельно первому контуру. Для того чтобы индуктивность Е,„, не влияла на индуктивность первого контура, ее выбирают исходя из условия Е„= 10ЕЛ По аналогии для диода Ч)3> можно записать (/,> = Ц— — 0,5Ц>, знак "минус" обусловлен тем, что если к диоду т'13, прикладывается плюс напря>кения и>, то в этот >ке момент к диоду >/13> прикладывается "минус" э~ого напря>кения. Принцип работы ЧД со связанными контурами поясним с помощью векторных диаграмм. Предполо>ким, что /,= /„(средняя частота сигнала совпадает с частотой настройки контура). В качестве исходного берем вектор напря>кения Ц„его фазу принимаем равной нулю (рис.
5.53, а), ЭДС, наводимая во втором контуре, Е, =)в>МТм =)о>МЦДГ, +1оЕ~) = МЦ//Еь Согласно выражению для Е, фаза ЭДС совпадает с фазой Ць Ток во втором контуре, вызываемый ЭДС Е>, Ь= Е>/1Г>+3(е>Е -1/в>С>)]; при резонансе Ь, = Е./г>, т.е. фаза тока во втором контуре при и, = ш, совпадает с фазой Е,. Таким образом, векторы напряжений Ц„Е> и тока 1. при ыд = и, совпадают по фазе.
Определим напряжение на втором контуре; Ц>= Ь/)в>С>. Это напряжение на конденсаторе С, отстает от тока 1> на 90'. Половина напряжения Ц>, действующая относительно средней точки катушки индуктивности Е„прикладываемая к диоду Ч13>, опережает Ц на 90', другая, прикладываемая к диоду У)3ь отстает от этого напряжения на 90', т.е. совпадает с Ц>. Сложив векторы напряжений Ц, и 0,5Ць найдем вектор напряжения Цдь а сложив векторы Ц, и — 0,5Ц/> — вектор Цд .
Из векторной диаграммы на рис. 5.53, а видно, что Уы = (/д>; следовательно, Ед~ = Е,, Е„= О. Построим векторную диаграмму для /;> /' (рис. 5.53, б). В качестве исходного берем вектор Ц,; так как ЭДС Е> = МЦ,/Е, ее фаза совладав~ с фазой Ць Ток во втоРом контУРе У>=Е>/[г>+3(а>Е>— — 1/е>С>)1; при е>,> е>, сопротивление в>Š— 1/е>С> для тока!, имеет ц а/ Рис, 5.$3 детекторы радиосигналов 213 Рис. 6.54 индуктивный характер, следовательно, ток ~~ при го,> озс отстает по фазе от ЭДС Ез.
Напряжение Цз на конденсаторе С, отстает от тока Е, на 90'. К диоду УР, приложено напряжение 0,5Цз, которое отстав~ от тока )~ на 90', а к диоду Ъ'Р, — напряжение — 0,5 С~,, опережающее ток ~~ на 90'. Сложив соответствуюшие векторы, определим г/,~ и У„. Из диаграммы на рис. 5.53, б при го, > озс следует, что У,з > СГы, пРи этом Еса > Е„и Е, < О. Форма характеристики детектирования ЧД (рис. 5.54) зависит от добротности контуров и степени связи между ними. Таким образом, в ЧД со связанными контурами с изменением частоты ), относительно г'; меняется фазовый сдвиг между ЭДС Ез, наводимой на втором контуре, и током Ь~ в нем, что приводит к изменению напряжений Уы и Сг,з на диодах, а следовательно, и напряжения Е,.
Характерной особенностью так называемого дробного ЧД является малая чувствительность к амплитудной модуляции детектируемого напряжения, благодаря чему отпадает необходимость в АО. Схема дробного ЧД (рис. 5.55) является вариантом схемы ЧД со связанными контурами; ее отличие состоит в способе включения диодов и нагрузки, а также в введении катушки связи Л, вместо дросселя. Казкдое из высокочастотных напряжений У ~ и Цаз, подводимых к диодам НР, и ЪРз, так же, как в ЧД со связанными контурами, представляет собой сумму напряжений: напряжения Ц,' на катушке связи Е, и половины напряжения на втором контуре 0,5Ц, Напряжение Ц,'=МаЦгибь те.
по фазе оно совпадаег с напряжением Ц, на первом контуре. Поэтому векторные диаграммы, рассмотренные при анализе работы ЧД со связанными контурами, остаются справедливыми и для дробного ЧД; различие состоит лишь в том, что вместо Ц, при построении векторных диаграмм дробного ЧД необходимо использовать напряжение Ц,', которое несколько меньше Ци ГЛАВА 5 214 16 ео, Рис. 6.56 В дробном ЧД в отличие от ЧД, построенного по схеме рис. 5.52, полярность диода УО> изменена на обратную; при этом напра>кение Е,= Е,> + Есь Это напряжение подводится к конденсатору С, настолько больц>ой емкости, что напряжение на нем не успевает реагировать на быстрые изменения амплитуды входного сигнала. Следовательно, в процессе работы ЧД может меняться только отношение Е; 1Е„, а не их сумма.
Именно по этой причине такой ЧД называют дробным (иногда детектором отношения). Упрощение и удешевление дробного детектора за счет совмещения функций ЧД и АО сопровождается ухудшением качественных показателей, поэтому такие детекторы применяются преимущественно в дешевых радиовещательных приемниках. Детектор с преобразованием ЧМ колебаний в импульсное напряжение с переменной скважностью. Такие ЧД выполняют на дискретных логических элементах, их называю~ импульсными (импульсно-счетными). Схема импульсного ЧД показана на рис.
5.56, где УФ вЂ” устройства формирования для преобразования ид, Уф> Рис. 5.56 Детекторы радиосигналов 215 НВ«1 «'1 «1 НВ 1 Н! 1«г Нот «) Рис. $.57 аналогового сигнала в импульсное напряжение; ИД вЂ” импульсные делители частоты. На рис. 5.57 приведены диаграммы напряжений, поясняющие принцип работы ЧД. Импульсный ЧД имеет два входа: на один подается ЧМ сигнал (рис. 5.57,а), на другой— опорное колебание (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
