Гоноровский И.С. Основы радиотехники (2-е издание, 1957) (1095421), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Ц 14.2. Амплитудное детектирование. Диодный детектор Принцип детектирования амплитудно-модулированных колеф пий может быть пояснеп с помощью обобщешюй схемы, вр" ОХОДЕ л ставленной на рис. 14.1. На тотНОЯ детектора действует высокочаст". той Оя колебание с несущей частото5' .О шейсЯ а55. игнаяя по закону передаваемого — 11елниейцый элемент обозначе", ) рез Д Напряжение выхода я. „ УЗКИ снимаемое с линейной бравом связано с амплитуЛол Е (г). ХаРактеР этой .делен, .я форьяой харю.теристикн нелинейного элемента - ным о Раз ОЯРО " ~ел55СГСЯ 5 зч очр " оложенялем рабочей точки на характеристике ;Оат:„ныя ПОЛО . 55схол ',„, подводимых к детектору колебаний. ,смотрею5 Ра ' „ра удобнее всего детекто а гуд55о , тектирования сла.
55ать с де аа 5,яч5555 б нн. Допустим, что коле анни. бк5х линейного элемента ;ачестве НЕ'5 О ха я дялод н рабочая 55аГ анОВ ЧЕ55а Н,л ИИ.КИЕМ -гоаьзуется „, з устан хзрактерялстики лиолз "~~о 14 2), Исходное постонн(Ра~' „ кение соответствУяоаа Оое напра ' ' ой точке, обозначено . 4) шее этой к, Е , Характеристику днов н работе на нижнем сгиое Р кожно , жно апроксимкровзть с помошью первых трех члс5юв ряда (10.3) Рзс. 54,2 5„== 5'„+ к й е, + 53 (де„) я, (14, 1) Здесь 5'„— анодпый ток в отсутствие сигнала, Ьа„— изменение аподного напряжения. Прирзвпяем йе, внешнему напряжению г(г), подводнмому к детектору, Это можно сделать, так как нагрузка детектора, как правило, является очень малым сопротивлением для высокой частоты.
Таким образом, (14.2) н я', =- 5'„+ за+ 3аа = =-5'„а+ хЕ(г) соз 5ООг+ 3Е'(г) созя озг. (14.3) Учитывая, что соз'ы 5=--+ — соз2О5 5, переписываем выра 1 1 О 2 2 О ' жение (14 3) в форм 5, =-яаа+зЕ(г) оз Ог+ 2 — соя 2ьязс. + -2-- (14др) РЕО(51 ЗЕЧО Прнрз р рзще55нс ацолного тока, обусловленное действием эдс а(г), состоит из.
— гоств ~вл555о5цей с частотой мО и огиба5ощей мЕ(г), остзвл з"лающей с частотой 2О5 и огибающей .- — и 5555ЗКОа5ЗС, -, - 0ЕаГО5 'зсто 5 иой составляющей 2 Полезный сигнал содержится н последнем слагаемо же два (высокочастотные) являются при детектиро„', ерзн емом Опапнн лезшими и должны быть отфильтрованы. Эти требовац есч няются при использовании в качестве нагрузки дет к чц,.
!вання ец раллельного соединения омического сопротивления н р гг. тЕКто г В результате приходи, м«сктн ДИОДНОГО ДстЕКтОра, Пр с"еке сопрот„ пие конденсатора С л , ~ккзь в (Е! (Е) ы, мало по сравнению с )4 вмх , т.е 1 «:;С (а (!4 ) еао Рис. 14.3 то напряжение, создавае нагрузке детектора высо! „ МОЕ на астотными составляющими анодного тока мало, и напряжение вых„ ыхога создается, практически, только низкочастотной составляющей !сЕ'(с) Есс' 2 (14.г) Так как эта составляющая пропорциональна квадрату амвзг.
туды входного напряжения, то при малых амплитудах д,. тектирование является квадратичным. Из прели. дущего ясно, что детектирование малых амплитуд возможно толмо прп работе на нелинейном (квадратичном) участке вольтамперной характеристики лампы. Это положение справедливо как для диода, так и для любого другого нелинейного й с'1111(с! злеме!па, используемого для де- с!Е) Е тектнрования слабых колебаний.
Следуеть отметит, что показаиньш на рис. 14.3 источник постоянного напряжения Е„ не является Рнс. Ппс обязательным и в реальных схемах применяется редко. При очень слабых колебаниях рабочая т точы может быть установлена в точке е =0 и схема принимает ет в!!Л представленный на рис. !4.4. !атию!г! ти !г!' Обратимся к анализу выходного напряжения при квадр~~" 1' ляювсе!111 детек гнрованни. Так как напряжение на нагрузке, явлпю арг линейной цепью, пропорционально приращению бс'„то сг,,, — о обствг' порционально квадрату амплитуды входного сигнала, Это !введена тельство ие является препятствием к правильному воспроизв , иапрсьз!е ' формы импульсных (прямоугольных) сигналов. Пусть, иа Р амс папРЯжеине иа входе детектоРа имеет хаРактеР высокочастог „,е импульсов с прямо)толин!ой огибающей (рис. 14.5а).
Среди~~ диода показано на рпс. 14.5б. В интервалах з от ток совпадает с „током покоя" 1,„, а при отличается на величину ого тона гноДНО аяе , пульсами ,им„ ссаык !пульсов гз, ', лича!' и' !ЗЕ1 2 бс,=— (!4.6) вляет собой амплитуду высокочастотного напряже! н п)кщелзх Д ситес!ьиостн импУльса тс,. представляе г!ж . „ие на нагрузке детектора показано на рис. !4.5в. неизменную ПапРЯв""и' време , когда працесс заряда ли разряда коп. те Отрезки Р а г: закончен, еасгтора р ру )г (в интервале Е гаво сао ,!ежу' импульсачи) илн в и и наличии ната) На рис 14 вокгзано отдельно пригщение напряжения, сдавав!кое сигналом, Для отделения этого прарасцепия от постоян- с гош напряжения 1 )е может быть использована разделительная цепь, сосзавленная из емкости к сопротивления.
Представленное на Ркс. 14.5г напряжение по форме мало отличается от огибающей высокочастотного напряженая, действующего на ! е<„СО' г са!! ! ! ! с! Е(1) =-Ег(1+ ЛХг)п111), в с входе детектора. Таким Образом, убеждаемся, Ркс. 14.Ь что квадратичный закон детектн тнроваиия не препятствует воспроизведению формы прямо)толысых з данном ых импульсов. Нелинейность характеристики детектирования "«пульса и случае проявляется лишь в том, что амплитуда квадрат са на выходе детектора пропорционально т у а м п л и т у д ы высокочастотного напряжения па ХОДЕ детектора. Иначе обе кн обстоит Дело пРи кваДРатичном детектиРовании колебаОгнбаю реч ающая которых модулирована такими сигналами как чан ' ну ка„и т.
д для упрощения рассуждений рассмотрим слунальиОй модуляции. Подставив в выражение (!4.5) получим ?1;„„а = — ?во(1+ Мопс? с)о = 9 а ив 2 о — ~ Еоо(1-1-2 Мз!пс? с+Мояпос?с) = 2 ( Ма . Л1а 2 о1 2 Ес( ! ! 1-2 Мз!п0 1 — соз 21? с), П 4.7) Заметим, что в отсутствие модуляции (М=О), т. е детектор действует одяо лишь колебание несущей .1а когда н 2 оты, яра~ ращение анодпого тока равно -,— Еоо. Таким Образом, при в возня. повении тональной молуляции срелпее значение аподиог„ получает постоянное по величине относительное приоащенн о тоха Лга 1Е, равное '-. Переменная часть тока седержнт следующие два слаг 2 ' ЕЧЫ1; а) полезное, воспроизводящее сигнал, 2Мяп(?с и Ма б) вредное, являющееся второй гармоникой сигнала, со,2о, 2 Отсюда следует, что коэффициент неснпвесйных искажен ! равный в данном случае отпоп1енню амплитуды второй гармонак11 к амплитуде первой, равен Ма 2 Л,в 2М 4 При стопропентной модуляции получается дбс, =- 0,25 = 25%.
Прн одновременной модуляции двумя частотами 1Сс И йс в выходном напряжении детектора наряду с гармониками 2-?с и 2!?о возникают еще комбинационные частоты вида,+-с о О, и (? — !? с амплитудами, пропорциональными квадрату парциальиыс "1 2 тэ Лао коэффициентов модуляции М, и Мо Этот результат нетэуд получить, если в выражение (!4.5) подставить (!4.8) Е(с) == Е (1+ М яп(? с+ М з!и(? с). ое ЧКС.1О При передаче сложных сигналов, содержащих большое ают пра часто, гар ! и и ко.!б1 анно е ча. Оты Оказывают 1, глубокой модуляции, очень сильное влияние иа разборшс низость 11 ти оваьа тембр сигнала.
Поэтому применение квадратичного легектир ска1ксаио нецелесообразно в тех случаях, когда требуется пенек воспроизведение сигналов (речь, музыка н т. д.). „, л1ж их ам " Переходим к рассмотрению детектирования больших ' !!е туд. Как и ранее, имеется в виду д и о д и ы й лет ' „Рос етектор' изменяя схемы, представленной на рис, 14А, рассмотри1' детектор немодулирова!пюй эдс. Такой рссинм ха. возле частности, лля олнополупернолного кепотронпого йствие н' вахт Р ' я ДиагРамма напРЯжений и токов в анолной пепи е ен, аыпр явлена на рис. 14.5. Напряжение выхода предстан„мителя а предста .
диода бо,-, пульсируляет л среднего .ю око а', мяу (7 функцию Б„,а аченая о аиа зн' !4 5„), Это на- 1,1 С ! С С, ' 1 1 !св' 1 сне я вляется отрипряжение ватель ИЫЫ ПО ОтиощениЮ х Лио , т. е. приложено , яа катод, а мни на анод диода. иусом на аноД Ли 2 св Иозтмому ток через ЛИОЛ озяожен только в течение отрезков периода когда положительная полувавлна виа ' Иными слонаосн, тОК черЕз диОД ных на рис. 14,6б, нрсках мевк'1У 1госпУльса;сп а. ь п,г Р д нЛенсаторсс С через сопротив е 1'-"-Со ЬОНдЕНСа кается пмпульсамн анодпого гока и оии, растет.
Если постоянная времени пагрузочной цепи велика по сравнению с периодом 25 Т,= — ', т. е. еслц выполняется условие (!4.4), то амплитуда пульсаций напряжения и,, мала и, в первом приближении, можно считать ивов=исоа,„. Учитывая, что напряжение на нагрузке является по отношению к диоду „напряжением смещения', приходим к построению, представленному на рис. 14.7. Нет но * РуЛ при сделанном выше допущении определить параметры шшульсов ан одного тока, сзыплитуда импульсов, очевидно, будет Рис. 14Л д — и„„„„ О авва (14. 9) вп' т ецпее леляетс у раннее сопротивление диода, а угол отсечки опре- ' ется выраженном (14.
10) Так пасок!ей тока 'енн"е напряжение связано с постоянной слак как вып яс, " тока 7,„соотношепи (7 =Т а аиа аа? в (14.11) (14. 12) 68э где а — коэффициент постоянной составляющей импул .о ьсного (см. ф-лу (! 1.7)), то на основании выражений (14 9) ток нетрудно установить связь между параметрами схемы ( 412) (!4, отсечки анодного тока. Из ур-ния (14.9) находим и у "аои ~=(7, „-)-Т.й, ння (14 10) (14,11) и (14.12), полУчаем Е, >Л; =1+ --'=-1+-- -'-' (> соз и таз ~~ отсюда и 1 сиз н 3 -Л вЂ” созе з' Учитывая, что в соответствии с ф>-лой (11.7) з>ив — исоз н и з (! — соз Ь) окончателшю получаем следующее выражение: зт (з пи — исоз(>) за и-а Рз исози и (14,13) Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
