Виды детекторов и основные характеристики
амплитудных детекторов

Детекторы преобразуют принимаемые модулированные сигна­лы в напряжение, соответствующее передаваемому сообщению. В зависимости от вида модуляции различают амплитудные, час­тотные и фазовые детекторы.

Амплитудное детектирование возможно при помощи нелиней­ных цепей или синхронных детекторов. Детекторы с нелинейны­ми элементами

Линейные искажения — амплитудно- и фазочастотные — обус­ловлены наличием в детекторе инерционных элементов, главным образом емкостей. Амплитудно-частотные искажения определя­ются зависимостью коэффициента передачи детектора К от часто­ты модуляции входного сигнала. Фазочастотные искажения оце­ниваются по степени линейности зависимости фазового сдвига выходного напряжения по отношению к огибающей входного ра­диосигнала от частоты модуляции.

Коэффициентом передачи детектора называют отношение амплитуды выходного   напряжения  к амплитуде огибающей входного модулированного напряже­ния

Входная проводимость детектора характеризует степень его влияния на источник детектируемого сигнала. Входная проводимость - отношение амплитуды первой гармоники входного тока  к ам­плитуде напряжения несущей частоты сигнала на входе детек­тора:

Типы

В качестве нелинейного элемента детектора можно использо­вать диод или усилительный прибор (транзистор, интегральный модуль). Последовательный (а) и параллельный (б) диодный детектор:

 

В послед.детекторе под действием входного напряжения через диод протекают импульсы тока (рисунок 5.3), которые содержат по­стоянную составляющую Iн и составляющие с угловыми часто­тами w, 2w и т. д. Постоянная составляющая создает напряжение на нагрузке Uн=—IнRн, высокочастотные составляющие замыка­ются через конденсатор Сн, реактивное сопротивление которого для этих частот очень мало. При AM меняется амплитуда им­пульсов тока, а следовательно, их среднее значение и напряже­ние на Rн. В параллельном детекторе на резисторе Rн помимо выпрям­ленного напряжения будет и переменное напряжение uвх. Чтобы оно не проходило в последующие цепи, включают фильтр ниж­них частот либо снимают продетектированное напряжение с кон­денсатора Ср.

Детектор на полевом транзисторе с нагрузкой в цепи стока (стоковый детектор). Детектирование происходит благодаря не­линейности проходной характеристики iс=j(uз). Ис­точником Ез в цепи затвора создается исходное смещение, при котором транзистор почти заперт. При подаче на вход сигнала Uвх в стоковой цепи появляются импульсы тока. Выпрямленный ток, медленно меняющийся с частотой модуляции, создает напря­жение на резисторе Rн. Составляющие тока с угловыми частотами w, 2w и т. д. замыкаются через конденсатор Сн. Такой детектор имеет большое входное сопротивление.

В случае биполярного транзистора в зависимости от включе­ния нагрузки различают коллекторный, базовый и эмиттерный де­текторы, в нем детектирование происходит благодаря нелинейности про­ходной характеристики iк=j(Uбэ).

Типы фазовых детекторов:

Широкое применение получили балансные фазовые детекто­ры. Балансный детектор представляет соеди­нение небалансных, так что выходные напряжения образуют раз­ность продетектированных сиг­налов.

В интегральном исполнении широко применяются детекторы — перемножители, построенные на основе управления крутизной диф­ференциальной транзисторной пары (рисунок 5.27,а). Такой детектор подобен балансному транзисторному преобразователю частоты (рисунок 4.12). Отличие состоит в том, что у фазового детектора вме­сто фильтра, настроенного на промежуточную частоту, нагрузками служат цепи RC, являющиеся фильтрами нижних частот.

Принципы частотного детектирования

В зависимости от принципа работы различают частотно-ам­плитудные, частотно-фазовые и частотно-импульсные детекторы. В частотно-амплитудных детекторах изменение частоты сигнала преобразуется в изменение амплитуды с последующим амплитуд­ным детектированием. В частотно-фазовых детекторах изменение частоты преобразуется в изменение фазового сдвига между двумя напряжениями с дальнейшим фазовым детектированием. В частот­но-импульсных детекторах ЧМ колебание преобразуется в после­довательность импульсов, частота следования которых пропорци­ональна отклонению частоты входного сигнала от среднего зна­чения. Напряжение на выходе, пропорциональное числу импуль­сов в единицу времени, можно сформировать при помощи счетчи­ка импульсов. Такие детекторы называют импульсно-счетными.

Характеристика частотного детектора представляет собой за­висимость выходного напряжения от частоты сигнала при постоянной амплитуде входного напряжения. Качество детек­тирования определяется линейностью рабочего участка характе­ристики (АБ). Важным параметром детектора является крутизна характеристики

Типы частотных детекторов

Широко применяется балансный детектор с взаимно расст­роенными контурами:

         Балансный детектор со связанными контурами от­носится к типу частотно-фазовых. Преобразователем модуляции является цепь из контуров L1C1 и L2C2, настроенных на среднюю частоту принимаемого сигнала.

В интегральном исполнении находят применение частотные де­текторы типа  в которых преобразова­телем частотной модуляции в фазовую служит не колебательный контур, а элемент задержки, фазовый сдвиг в котором про­порционален частоте.         

В импульсно-счетном частотном детекторе ЧМ сигнал преобразуется в последовательность им­пульсов с неизменной амплитудой и длительностью. Частота сле­дования импульсов зависит от частоты входного сигнала, т. е. ЧМ сигнал преобразуется в сигнал с время-импульсной модуляцией (ВИМ).

 

Hosted by uCoz