Детекторы радиосигналов. Виды детекторов и основные характеристики амплитудных детекторов, страница 6

В частности, если m_mах»0,8, получаем R_y>4R_н. Чтобы входное сопротивление первого каскада усилителя продетектированного сигнала было достаточно велико, этот каскад целесообразно стро­ить на полевом транзисторе. Если первый каскад выполнен на би­полярном транзисторе, то используют детектор с разделенной на­грузкой (рисунок 5.13,б). Здесь сопротивление нагрузки постоянному току R_н=R₁+R₂, а переменному R_W=R₁+R₂R_y/(R₂+R_y). Усло­вие отсутствия искажений в этом случае выполнить легче, но ко­эффициент передачи детектора уменьшается.

5.6 Особенности детектирования импульсных сигналов

Различают два вида детектирования импульсных сигналов:

детектирование радиоимпульсов—преобразование в видеоим­пульсы, т. е. выделение огибающей каждого импульса из принятой последовательности;

пиковое детектирование—выделение огибающей всей последо­вательности радиоимпульсов. Пиковое детектирование может осу­ществляться в два этапа. Вначале радиоимпульсы преобразуются в видеоимпульсы, а затем после дополнительного усиления и вре­менной селекции в видеоусилителе происходит пиковое детекти­рование последовательности видеоимпульсов.

Обычно интервал между импульсами намного превышает дли­тельность импульса, поэтому детектирование каждого радиоим­пульса можно рассматривать независимо. Как правило, требуется, чтобы напряжение видеоимпульса по форме мало отличалось от огибающей радиоимпульса. Искажение импульсов при детектиро­вании характеризуется длительностями фронта t_ф и среза t_c им­пульса (рисунок 5.14). Время установления напряжения на нагрузке детектора определяется скоростью заряда емкости С_н через от­крытый диод (рисунок 5.13) и занимает 2...3 периода частоты запол­нения радиоимпульса. Поскольку напряжение на нагрузке внача­ле мало, начальный угол отсечки тока диода близок к 90° и вход­ное сопротивление детектора мало. Оно сильно шунтирует выход­ной контур усилителя промежуточной частоты, подключенный к детектору. По мере увеличения напряжения на нагрузке угол от­сечки уменьшается, входное сопротивление детектора увеличива­ется и напряжение на контуре стремится к установившемуся зна­чению (рисунок 5.14,6).

По окончании радиоимпульса (t=t) диод запирается и начина­ется разряд емкости С_н через R_н по экспоненциальному закону:

.                                                                   (5.37)

Временем среза t_c считается интервал, в течение которого нап­ряжение на нагрузке уменьшится до 10% от U_н. Из (5.37)

                                                                                           (5.38)

Обычно t_c>t_ф, поэтому при расчетах постоянной времени нагруз­ки исходят из (5.38), зная допустимое время среза t_c.доп. Возмож­ности уменьшения С_н ограничены, обычно принимают C_min³(5...10)С_д. Приходится выбирать малые значения R_н, что приводит к уменьшению коэффициента передачи и входного сопротивления детектора. Чтобы не допускать резкого уменьшения коэффициента передачи, выбирают R_нС_н³(1...2)T, где T—период несущей сиг­нала. При этом t_c»t_ф.

В пиковом детекторе постоянную времени нагрузки выбирают из условия (5.35). При большой скважности импульсов постоянная времени получается значительной, поэтому резистор R_н не включа­ют, а его роль выполняет обратное сопротивление диода.

5.7 Амплитудные ограничители

Прием сигналов с частотной или фазовой модуляцией может сопровождаться нежелательными изменениями амплитуды сигна­лов. Для устранения этих изменений используют амплитудныеограничители. Они состоят из нелинейного элемента и частотно-се­лективной цепи. Естественно, что ограничитель не должен иска­жать угловую модуляцию принятого сигнала. Для этого полоса пропускания его селективной цепи должна быть больше ширины спектра сигнала. Качество ограничителя характеризует его ампли­тудная характеристика—зависимость амплитуды выходного на­пряжения от амплитуды входного (рисунок 5.15). У идеального огра­ничителя при превышении амплитудой входного сигнала порого­вого напряжения U_пор амплитуда на выходе должна оставаться по­стоянной (кривая 2 на рисунке 5.15). Характеристики реальных огра­ничителей (кривая 1) отличаются от идеальных. Для оценки эф­фективности ограничителя используют отношение m_вх/m_вых коэф­фициентов амплитудной модуляции на его входе и выходе. Чем эффективнее подавление нежелательной амплитудной модуляции, тем больше это отношение.