Детекторы радиосигналов. Виды детекторов и основные характеристики амплитудных детекторов, страница 13

Рисунок 5.40

Переменные составляющие токов диодов протекают соответст­венно по цепям VД₁, L₂, L₃, R₃ С₂ и VД₂, С₁, R₃, L₃, L₂, создавая на конденсаторах C₁ и С₂ напряжения звуковых частот u_c1 и u_c2. При ЧМ соотношения между u_c1 и u_c2 меняются, сохраняя посто­янным суммарное значение u_c1+u_c2=U₀=const. Поэтому детектор назван дробным или детектором отношений. Выходное напря­жение между точками соединения C₁, С₂ и R₁, R₂

.

Поскольку U_o=u_c1+u_c2, в дробном детекторе u_вых=0,5(u_c1-u_c2), т. е. в два раза меньше, чем в детекторе на рисунке 5.36. На усилитель звуковых частот напряжение поступает с выхода детектора через цепь коррекции предыскажений R₄, С₄, создаваемых в передатчи­ке для подчеркивания верхних частот модуляции. Резистор R₃ на рисунке 5.40 устраняет нежелательные резонансные явления в цепи L₃С₃.

Совмещение функций ограничителя и частотного детектора удешевляет детектор, но при разделении этих функций качество ограничения и детектирования может быть лучше. Поэтому дроб­ный детектор нашел применение в дешевых радиовещательных приемниках.

   Рисунок 5.41                                  Рисунок 5.42

В интегральном исполнении находят применение частотные де­текторы типа показанного на рисунке 5.41, в которых преобразова­телем частотной модуляции в фазовую служит не колебательный контур, а элемент задержки, фазовый сдвиг в котором j=wt про­порционален частоте. В качестве опорного напряжения использу­ется входной сигнал. Напряжение на выходе фазового детектора зависит от фазового сдвига, следовательно, в некоторых преде­лах пропорционально частоте. Поскольку ток сигнала на входе частотного детектора после ограничения имеет вид почти прямо­угольных импульсов, задержку несложно реализовать с помощью дискретно-логических цепей.

На рисунке 5.42 приведена схема частотного детектора, построен­ная на логической интегральной цепи типа 4И—НЕ. Элементом задержки являются три ячейки И—НЕ, вторые входы которых ни­куда не подключаются. При этом на них устанавливается потен­циал, соответствующий логической единице. Четвертая ячейка И—НЕ выполняет функцию ключевого фазового детектора (кас­кад совпадения).

        Рисунок 5.43

На рисунке 5.43 показаны временные диаграммы напряжений в разных участках цепи из двух значений частоты входного сигнала (f₁>f₂). При положительной полуволне входного сигнала с ам­плитудой, превышающей пороговое напряжение срабатывания пер­вой ячейки, на ее выходе устанавливается потенциал, соответст­вующий логическому нулю. Сигнал на выходе ячейки сдвинут относительно входного на время t. Пройдя три ячейки с задержкой 3t, сигнал поступает на вход четвертой ячейки, выполняющей функ­ции каскада совпадения. На выходе этого каскада формируются импульсы, длительность которых обратно пропорциональна часто­те сигнала. Фильтр нижних частот выделяет среднее значение на­пряжения импульсов. Крутизна детекторной характеристики про­порциональна времени задержки. Линейная зависимость между выходным напряжением и частотой нарушается, если результиру­ющая задержка 3t₀ превысит половину периода входного сигна­ла, поэтому берут f_max £ l/6t_о. Такие детекторы нашли применение в телевизионных приемниках и многоканальных системах радиоре­лейной и спутниковой связи.

В заключение рассмотрим импульсно-счетные частотные детек­торы. В них 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). В результате усреднения последовательности импульсов получаем напряжение, пропорциональное числу импульсов в еди­ницу времени, т. е. частоте. Структурная схема детектора пред­ставлена на рисунке 5.44; принцип действия поясняется рисунком 5.45.

       Рисунок 5.44

      Рисунок 5.45

ОУ2

OУ1