Главная Бухгалтерия в кармане Учет расходов Экономия на кадровиках Налог на прибыль Как увеличить активы Основные средства
Главная ->  Схема линии радиосвязи 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 [ 33 ] 34 35 36 37 38

Как видно нз рис. 6.32, в результате детектирования появляются новые частотные составляющие, которых не было во входном сигнале. Такое преобразование может быть осуществлено с помощью параметрических или нелинейных цепей.

Параметрическое детектирование осуществляется изменением параметра цепи (чаще всего крутизны преобразовательного элемента-диода, транзистора) под действием гетеродинного напряжения. Такой режим детектирования аналогичен работе преобразователя, преобразующего несущую частоту в нуль. При этом частота и фаза гетеродина должны совпадать с частотой и фазой сигнала на входе детектора (/c=/i, Фс=Ч)г), что требует наличия цепей синхронизации. Такие детекторы часто называют синхронными. Они относительно сложны, требуют последетекторной фильтрации высокочастотных составляющих в.ходного сигнала и, несмотря на это, широко применяются, особенно в приемниках специального назначения. Синхронный детектор позволяет получить малые нелинейные искажения (менее 17о) при детектировании слабых сигналов.

Детекторы с нелинейной цепью можно реализовать на диоде или усилительном приборе (транзистор, интегральный модуль). Чаще всего используют диоды.

Диодные амплитудные детекторы бывают последовательные и параллельные (рис. 6.33). В последовательном АД ток, протекающий через диод, содержит постоянную составляющую / , низкочастотную составляющую Is, изменяющуюся по закону модуляции, и высокочастотные составляющие / ha и т. д. При выполнении неравенства

( CJ- /? (2 ,С„)-, где W -частота сигнала; Qmo* -верхняя частота модуляции, токи 1 и /е будут протекать через Rn, а высокочастотные составляющие с частотой сигнала -через Сн. Графическое изображение

и

D

о

Рис. 6.33. Схемы диодных АД:

о - последовательный; б - параллельный 198


Рис. 6.34. Графики процесса детектирования AM колебаний

процесса детектирования показано на рис. 6.34. При этом можно показать, что угол отсечки тока диода О зависит только от параметров диода (крутизна S p) и сопротивления нагрузки Rh. С достаточной для практики точностью можно считать, что

О У 3r-./S pR .

В этом случае коэффициент пеердачи /Сд = t/euji/t/Bx = cos 0. Для повышения )Сд необходимо увеличивать произведение SpRh. Входное сопротивление такого детектора также зависит от Rn и определяется выражением i? x=0,5/?.,. Приведенные соотношения получены без учета обратного тока диода и нелинейности началыюго участка прямой характеристики диода, влияние которых крайне на-зпачительно.

В параллельном .АД сопротивление Rh включено параллельно диоду. Постоянная составляющая тока диода, протекая по Rh, создает на нем продетектировашюе напряжение. Однако в данной схеме через /? протекает и первая гармоника входного тока, увеличивая степень шунтирования детектором источника сигнала. При этом входное сопротивление

вх.пар = (/?Bx.noc.i/?ii)/(/?B.\.noc.i

С учетом /?вх.посл=0,5/?н имеем

вх.пар н/3-

Схема параллельного детектора применяется в случае, когда необходимо обеспечить развязку источника сигнала и диода по





Рис. 6.35. Графическое изображение исключения нелинейного участка характеристики диода нз процесса детектирования

Рис. 6.36. Диаграммы напряжения на выходе АД:

о - в отсутствие искажений: б - при искажениях из-за большой пастоянпо< времени разряда С„

постоянному току. Кроме того, на выходе параллельного детектора необходимо включить фильтр /?фСф, не пропускающий переменное напряжение с частотой сигнала на вход следующего каскада.

Наряду с полезным нелинейным преобразованием сигнала в АД имеют место и другие нелинейные процессы, приводящие к искажению формы сигнала.

Нелинейность характеристики детектирования на начальном участке приводит к искажениям продетектированного сигнала, если амплитуда входного сигнала недостаточно велика. Необходимо обеспечить выполнение неравенства ивхтш>и'д^ (рис 6.35). Для AM Увхт,п = Ун(1-m), где f/ -амплитуда немодулирован-ного колебания. Тогда u >-ug / (1-m).

Инерционность нагрузки детектора также может быть причиной искажений продетектированного сигнала. Искажения обусловлены тем, что скорость убывания огибающей входного напряжения больше скорости разряда конденсатора С„. Усредненное напряжение на нагрузке детектора не повторяет форму огибающей входного сигнала (рис. 6.36). Скорость убывания огибающей ua зависит от т и f, а скорость разряда Си - от величины Си Rk-Для неискаженной передачи формы огибающей входного сигнала 200

xi 5

Рис. 6.37. Схема детектора с раз- Рис. 6.38. Схема эмиттерного детек-дельной нагрузкой тора

В нагрузку необходимо обеспечить выполнение следующего неравенства:

ахСЛКУ-т^ 1т, (6.4)

где Qmax - верхняя частота модуляции; т - максимальная глубина модуляции.

Это неравенство называют условием безынерционности детектора.

Неравенство сопротивления нагрузки детектора постоянному и переменному току из-за влияния входных цепей следующего за детектором каскада также приводит к появлению нелинейных искажений. Для уменьшения их величины необходимо увеличивать Rbx последующего каскада, реализовав его на полевом транзисторе. Условие отсутствия искажений: Rbx>RkTi/{1-т).

Иногда применяют детектор с раздельной нагрузкой (рис. 6.37). В этой схеме сопротивление нагрузки постоянному току Rh = =R2+R3, а переменному Ra =R2+RsRbx/{R-6+Rbx). Однако коэффициент передачи Кд при этом уменьшается.

Применение транзисторов (биполярных, полевых) в качестве детекторов позволяет одновременно производить детектирование и усиление. В зависимости от включения нагрузки различают коллекторные, базовые, эмиттерные, стоковые, затворные, истоковые детекторы. Детектирование происходит благодаря нелинейности проходной или входной характеристики. Схема эмиттерного детектора приведена на рис. 6.38.

В диодных и транзисторных детекторах трудно обеспечить малый уровень искажений (менее 2%), поэтому в высококачественных приемниках применяют АД й ОС, что позволяет уменьшить в К раз нелинейные искажения, где К - коэффициент усиления ОУ.

На рис. 6.39 приведена схема детектора с обратной связью по огибающей на ОУ.

Частотные детекторы. Перед детектированием ЧМ сигналов необходимо устранить паразитную AM, так как выходное напряже-




Рнг 6.39. Схема детектора на ОУ

Рис 6.40. Схема диодного ограничителя

VT *-

я*!) /fsm Cj:

J 1 т L

ние некоторых ЧД запнспт не только от мгновенного значения частоты, но и от амплитуды детектируемого сигнала. Это осуществляется с помощью амплитудного ограничителя АО, включенного до ЧД.

Амплитудный ограничитель представляет собой нелинейный четырехполюсник, на выходе которого амплитуда сигнала практически не изменяется при значительных изменениях амплитуды входного сигнала. Эффективность ограничения оценивается коэффициентом подавления

лао = /raBx/zBbix,

где твх - коэффициент глубины модуляции на входе; /Пвых - коэффициент глубины остаточной модуляции на выходе.

Операция ограничения нелинейная, и поэтому на выходе АО необходимо осуществить фильтрацию первой гармоники входного сигнала.

В зависимости от вида нелинейной цепи АО подразделяют на диодные и транзисторные. Одной из разновидностей диодного АО является схема с двумя инверсно-включенными диодами параллельно колебательному контуру усилителя (рис. 6.40). Постоянст во напряжения t/вых здесь обеспечивается при Увх>пор за счет шунтирования контура входным сопротивлением диодов. В транзисторных АО двустороннее ограничение 7вх происходит за счет отсечки коллекторного тока и режима насыщения. Для уменьшения порога ограничения транзистор включают при пониженно.м 202

-Af /

tfnp

Умножитель

®1-®г-®

Г®

Рис. 6.41. стика ЧД

Детекторная характери-

Рис. 6.42. Схема детектора совпа-депип

напряжении на коллекторе. Повышение эффективности ограничения достигается последовательным включением нескольких широкополосных усилителей; в последнем, резонансном усилителе выделяется первая гармоника сигнала.

Частотный детектор - это устройство, предназначенное для преобразования высокочастотного напряжения, промодулированного по частоте в низкочастотное, соответствующее передаваемому ср-общению. Преобразование в ЧД происходит в два этапа: сначала ЧМ колебания преобразуются в линейной системе в колебание с другим видом модуляции, а затем преобразованное колебание детектируется безынерционной нелинейной цепью.

Важнейшей характеристикой ЧД является зависимость величины выходного напряжения и его полярности от частоты подводимого переменного напряжения t/Bux=q)(fo±Af). Эта зависимость называется детекторной характеристикой ЧД (рис. 6.41). Чтобы ЧД не вносил нелинейных искажений, его детекторная характеристика должна быть линейной во всем диапазоне изменения частоты под действием модулирующего напряжения, коэффициент передачи ЧД будет тем выше, чем больше крутизна детекторной характеристики

Частотное детектирование может осуществляться с помощью различных схем: одиночного контура, расстроенного относительно частоты сигнала; балансной схемы с взаимно расстроенными контурами, а также с взаимно связанными одинаково настроенными контурами; детектора отношений; детектора совпадений; ЧД с ФАПЧ. Схемы ЧД с одиночным контуром, со связанными контурами и детектор отнон1сннй применяют в приемниках относительно редко, так как они дают высокий уровень нелинейных искажений, порядка 2...3%, содержит в своем составе катушкн ипдук-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 [ 33 ] 34 35 36 37 38

© 2025 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95