Угловая модуляция: частотная и фазовая, спектры, векторные диаграммы. Методы осуществления амплитудной модуляции. Получение частотно-модулированных колебаний. Квадратичное детектирование. Линейный детектор, страница 2

28. Квадратичное детектирование

Квадратичное детектирование – это детектирование слабого сигнала. Простейшая схема квадратичного детектора приведена на рис. 12. При квадратичном детектировании рабочий участок ВАХ диода можно аппроксимировать полиномом второй степени

   (1)

При действии АМ сигнала  (2)

Подставим (2) в (1), получим:

Проведя простые, но громоздкие преобразования, получим, что спектральный состав тока в диоде определяется выражением:

+

Из этого выражения видно, что ток диода содержит высокочастотные и низкочастотные спектральные составляющие, представленные на рис. 2.

Для получения на выходе детектора напряжения звуковой частоты используется RC-фильтр. Ёмкость фильтра выбирается из соотношений:

,

т. е. cопротивление ёмкости С фильтра для радиочастот должно быть во много раз меньше резисторного сопротивления, и гораздо больше R для звуковых частот. При выполнении этих неравенств ВЧ колебания (8 составляющих) пройдут через ёмкость С и не будут создавать падения напряжения на резисторе R. На сопротивлении фильтра R выделятся постоянная составляющая тока , первая гармоника сигнала сообщения  (полезная) и вторая гармоника 2 (вредная) этого сигнала.

Напряжение на фильтре в случае слабого радиосигнала равно:

 Амплитуда напряжения низкой  частоты  пропорциональна , поэтому детектирование называется квадратичным.

Разделительный конденсатор  не пропускает в цепь нагрузки  постоянную составляющую тока. Поэтому выходной сигнал будет содержать только две гармоники  и 2.

 Коэффициент передачи квадратичного детектора

зависит от амплитуды несущих колебаний, поэтому при слабых сигналах он мал.

Коэффициент нелинейных искажений

достигает 25% при 100% модуляции. Поэтому коэффициент модуляции берут , тогда .

Эта схема низкого качества, применяется в тех случаях, когда нужно иметь минимальное число деталей.

29. Линейный детектор

На практике широко используется линейное детектирование – это детектирование сильного сигнала. Вольт-амперная характеристика нелинейного элемента при этом может быть аппроксимирована двумя отрезками с разной крутизной S1 и S2, кривизной которых в точке перегиба можно пренебречь. Прирост тока , вызванный поданным на нелинейный элемент высокочастотным напряжением, будет пульсировать с частотой сигнала сообщения.

где  - ток в положительный полупериод,  - ток через вентиль, протекающий в отрицательный полупериод.

Детектирование получается в результате нарушения детектором симметрии колебаний и усреднениям полученных импульсов тока. Колебания низкой частоты  можно получить отыскивая среднее значение тока  в положительный и отрицательный полупериод ВЧ колебаний.

Подводимое к диоду напряжение .

Для огибающей положительной амплитуды тока

для отрицательной амплитуды тока

.

Среднее значение огибающей тока

Форма напряжения на диоде представлена на рис. 14а, форма тока на рис. 14б, а форма напряжения на нагрузке на рис 14в.

К достоинствам линейного детектора можно отнести отсутствие нелинейных искажений, т. к. нет высших гармоник составляющих сигнала.

№30 Детектирование ЧМ сигналов.

Частотное детектирование применяется для получения на выходе детектора напряжения, величина которого определяется мгновенной частотой входного колебания. Для осуществления ЧД используется зависимость амплитуды или фазы напряжения на колебательном контуре от частоты колебаний.

Существует два класса частотных детекторов. В детекторах одного класса частотно-модулированные колебания преобразуются в амплитудно-модулированные, а затем детектируются. В детекторах другого класса (дискриминатор, детектор отношений) при детектировании ЧМ сигнала используется зависимость разности фаз между током и напряжением в контуре от частоты.