Прянишников В.А. Электроника. Курс лекций (1998) (1166121), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Коэффиця '," передачи схемы в этом случае определяется формулой Я2 Д2+йч+й5 К Цаа"~Ц'" я л .й +я Если выбрать А2=Л5=Я,=Я5. то коэффициенты передачи схемы для положф. тельной и отрицательной полярностей входного напряжения будут одинаковьве'~ К =1- ',"'ч = — '. (25,6), Передаточная характеристика схемы приведена на рис. 25.5 б. Следует отметить, что приведенные схемы демодуляторов с операционньщят усилителями реализуют характеристики «идеального диода» потому, что выпру".:: мительные диоды включены в прямую цепь замкнутого контура ОУ.
В связи.ф;: этим падение напряжения на диоде практически не влияет на передаточную'м':;.-: рактеристику схемы, которая определяется только цепью обратной связи. Если положить, что коэффициент передачи схемы, приведенной на рис, 25;5д.,', равен единице (что возможно прн Яа= А,), то выходное напряжение демодулятоеа!!1 будет определяться формулой и . хг (1+тлмсоаа22) !сохчтдг22 1, (2556).;,' ГдЕ 1 СОЗ О)аы — - ЕСТЬ НЕ Чтс ИНОЕ, КаК ВЫПряМЛЕННая СниуСОИца НЕСущЕГО КОЛЕбаляд ', Разложение этой функции в ряд Фурье имеет вид 2 l хч соа 22ггааг) , СОЗО)оу ~ = х-~1-2дт поэтому выходное напряжение схемы определяется выражением: 2 2) ч соа22ггааг) и„„„=(У,„я(1+т„исоа Щ„-(1 — 2~ — — 2-) ам Поскольку все гармоники частоты а2е будут отфильтрованы ФЫЧ, то напря- '; жение на нагрузке определяется формулой (253) .::,-'';"...
~и„а„=! и ! 2 26в 2 и„. = (ус,.-(1+т~мсозЖ) = - — "' + (у д- соя йг а) и 12, й, й, и, б) Рис, 25.5. Сх«ма лвухтактиого демодулятора иа олераллоилмх услллтелях (а) и еп2 коаффлдие2п передачи (6) 266 Лекции 25. Демод 'лято ы электрических сигналов .'::;откуда следует, что на выходе будет постоянная составляющая 2бг„,/л и информа)'-,: тивный сигнал (2бг,„,,/я)сохла) и, следовательно, никаких гармоник информатив) ного сигнала на выходе ие будет К недостаткам схем с операционными усилителями относятся: ограниченный "::диапазон частот, в котором работают операционные усилители, и необходимость ;:::. дополнительных исто шиков питания ОУ. К достоинствам этих схем следует отне-.
сти практически идеальную демодуляцию информативного сигнала. Синхронные амплитудные детекторы, так же как детекторы с идеальными ди:;., одами, способны обеспечить минимальные искажения демодулированного сигпа:;-:ла. Прщтип действия синхронного демодулятора основан на перемножении амп'-,лятудномодулироваиного сигнала с последовательностью прямоугольных им.,:".пульсов, синхронных и синфазных с колебанием несущей частоты.
Структурная ,,'схема синхронного амплитудного демодулятора приведена на рис. 25.ба. Основным звеном такого демодулятора является перемножитель напряжений. :-'::На вход Х перемножителя поступает амплитудномодулированное колебание хрхрем))), а на вход у подается последовательность прямоугольных импульсов, кото:,'::ртая формируется из напряжения модулированного колебания при помощи компа':.„ратора. Напряжение с выхода перемножителя поступает на фильтр нижних частот !-':.хРНЧ, который подавляет высокочастотные составляющие выходного сигнала .;перемножителя, Графики напряжений в различных точках синхронного демодуля' тора приведены на рис. 25.6 6 Из приведенных графиков следует, что демодуляция, выполняемая синхронным ;:,:детектором, практически соответствует идеальному двухтактному выпрямителю.
;;"-'Операции, выполняемые синхронным демодулятором, можно описать следующим ион 0 :.'; рйе.25.6. Схема синхронно о амнлиыднеио детектора Ха) и графини наиражения на его вхоле и выходе ~б) 267 Раянел5. Нелинейные элект ониыс уст ойства образом. Опорное напряжение, поступающее иа вход перемножнтеля, после раззь' жепия в ряд Фурье имеет вид: 4 'р сок (зь " Ниы яраг 'ь-1 г=1 После перемножения этого напряжения с амплитудномодулированым снгяя! лом п.,м(г)=(7„,(1)созоэ,з н фильтрации высокочастотных составляющих получаея:,. выходное напряжение 7г) и) зг:„, и„,,.
— ' = (1 + гл~м созь,п) Таким образом„выходное напряжение синхронного демодулятора иол1юстьц; совпадает с выходным напряжением (25.7) для схемы с идеальным диодом. Частотные демодуляторы предназначены для выделения информативного свг'.," нала из частотпомодулированно~ о колебания ичм = (У„,соя (ь,;+ Кчм и(г)~к Пря этом выходное напряжение частотного детектора пропорционально отклоне~лак:=.з частоты от номинального значения и„.,„=Бадино>, где Ьоз=Кчма(1). Для выделе1в1Х;, информативного сигнала из ЧМ колебания, спектр которого содержи~ только ви~::;, сокочасготные составляю~дие, необходимо, чтобы в состав частотного дезекторк'." входило нелинейное устройство. Однако для частотного детектора одного вел~~,' нейного усгроиства недостаточно. Все дело в том, что нелинейность электроплит:.-;~ элементов - — диодов и зранзисоэров — проявляется при изменении напряжелях;-';,. гп1и тока, но пе ~астотзя.
Поэтому в состав частотного детектора необходима;,".", вводить какое либо линейное устройство, которое способно преобразовать иэ'-'~!; менение частоты в изменение напряжения или тока. В связи с этим любые паразитные изменения амплитуды колебаний могут':::,,'" восприниматься демодулятором как полезный сигнал. Для исключения паразит- '; ной амплитудной модуляции на входе частотного детектора обычно устапавлива;,:,:,:, ют амплитудный ограничи гель. В результате на вход частотного детектора посту.'-:" пают си~ палы с неизменной амплитудой. После этого в частотном детекторе из-:,' менения частоты сигнала тем илп иным образом преобразуются в изменеивя.,;:,:,. амплитуды и посзупают па амплитудный детектор, в качестве которого можиб":-;;:, использовать лзобой тип диоднсчо нли транзисторного демодулятора амллитудпомодулироваппых колебаний На выходе частотного детекгора устанавливают.:;-: фильтр, который обеспечивает подавление высокочастотных колебаний так же,":-';~, как в любом амплитудном детекторе.
Структурная схема частотного демодулятора приведена па рис. 25.7, Дяя,:; ограничения амплитуды колебаний можно использовать днодпый иди транзясторпьш ограничитель„а в качестве преобразователя ЧМ7АМ вЂ” любое линейное частотно зависимое звено, например, коиебательный копгур. Схема простейшего частотного демодулятора с:ранзисториым резонансным '.". усилителем, одиночным колебательным контуром н диодным амплитудным детек- ."," тором приведена па рис.
25.8 а. Графики, ишнострнрующие работу схемы приведе'. ,':, ны па рис. 25 8 б. Если резонансная частота контура еэ„ отлична от частоты еь. частотно модулированного колебания, то изменение частоты щ,. па Лго приводкг.':,;.:; к изменению напряженна на контуре на Ли„. относительно исходного уровня им Ле~ цлл 25. Демодулято ы электрических сигналов Рас.
25Д. Сгрухгурлая схема иссох»ого демо»у»ягора Изменения амплитуды напряжения на контуре детектируются диодом р'О и :-;-' фильтруются емкостью Са. Напряжение с нагрузки йя диодно~ о детектора через ,:'разделительную емкость С, поступают на выход. Таким образом, обязательным "' условием работы подобног-о частотного демодулятора является расстройка резо,:';;::пановой частоты со„колебательного контура относительно частоты несущего ко: .лебания юа. Если же контур настроить на частоту вуямоуе, то выходной сигнал : искажается, так как частота изменения огибающий АМ колебания станет в два Рлс. "5.8. Схема ласгоглого демодулятора с одюголлим аол.г,ром ~а) л граф»ха лллаяс1рг1рулолггм его работу Ро) Раздед 5. Нелинейные элект онные уст ойства раза выше изменения частоты входного сигнала.
В исходном состоянии рабочах,. точка должна устанавливаться в середине линейной части одного из склонов резо-,'::. нансной характеристики контура, К недостаткам такого частотного демодулятора следует отнести сравнитель-: но небольшой участок на резонансной кривой, имеющий линейную зависимость, .';,- Кроме этого, к недостаткам относится необходимость введения расстройки конту- '': ра относителыю центральной частоты гл, модулированного колебания.
Более совершенная схема частотного демодулятора приведена на рис, 25,9 а.: В этой схеме имеются два резонансных индуктивно связанных контура ТчС, и Е;,Си Эти контуры также используются для преобразования ЧМ в АМ коле-.' бания. Поскольку контур 1.хС, имеет среднюю точку, то схема замещения имеет, -: внд, приведенный на рис. 25.9 б. Напряжения на полуобмотках контура Л,С, рав- '.',: ны ЕЦ2, а напряжение подводимое в среднюю точку 2о равно ~УР При этом, если:,';: где=с)с=о), то С', опережает 6; на 90', что и показано на векторных диаграммах ",: рис. 25.9 в.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
