Детекторы радиосигналов. Виды детекторов и основные характеристики амплитудных детекторов, страница 7

На рисунке 5.16 приведена схема диодного ограничителя. Парал­лельно контуру резонансного усилителя встречно подключено два диода с одинаковыми напряжениями задержки Ез. Пока амплиту­да напряжения на контуре не превысит Ез, диоды заперты и не шунтируют контур. При превышении амплитудой сигнала значе­ния Ез диоды открываются, входные сопротивления диодов шун­тируют контур и напряжение на выходе изменяется в значитель­но меньших пределах, чем на входе.

      Рисунок 5.15                                  Рисунок 5.16

Разновидность диодного ограничителя, называемая динамиче­ским подавителем амплитудной модуляции, представлена на рисунке 5.17,а. В отличие от рисунка 5.16 здесь в цепи диодов включены це­пи RнСн с постоянной времени, значительно большей времени из­менения амплитуды входного сигнала. В результате детектирова­ния сигнала на диодах устанавливается напряжение автоматиче­ского смещения E3=Uk cosq, где Uксредняя амплитуда сигна­ла на контуре.

Рисунок 5.17

Благодаря большой постоянной времени напряже­ние Ез остается практически постоянным, поэтому при изменении амплитуды входного сигнала меняется угол отсечки тока диода (cosqз/Uк) и, следовательно, входное сопротивление Rвх. В ре­зультате при возрастании напряжения на контуре (Uкз) он сильнее шунтируется входным сопротивлением диодов (интервал t1 ... t2 на рисунке 5.17,б), а при малых амплитудах входного сигнала (Uк<Ез) шунтирование ослабляется (интервал t2...t3), поэтому напряжение на выходе незначительно изменяется относительно среднего значения. Применение двух диодов увеличивает эффек­тивность ограничения.

          В транзисторных ограничителях (рисунок 5.18,а) ограничение про­исходит вследствие отсечки коллекторного тока, с одной стороны, и перехода в область насыщения—с другой (рисунок 5.18,б). Для уменьшения порога ограничения транзистор работает при пони­женном напряжении на коллекторе. Наклон нагрузочных прямых на рисунке 5.18,б определяется углами  и , где Rээквивалентное резонансное сопротивление контура с учетом всех шунтирующих влияний.

Рисунок 5.18

 

Широкое применение, особенно в интегральном исполнении, нашли ограничители на двух транзисторах с эмиттерной связью (рисунок 5.19,а). Зависимость коллекторного тока правого транзисто­ра от напряжения на входе ограничителя показана на рисунке 5.19,б. При большом отрицательном напряжении на входе левый тран­зистор закрыт и не влияет на ток правого транзистора. При умень­шении отрицательного напряжения на входе левый транзистор открывается и возрастает отрицательное смещение из общей эмиттерной цепи на базу правого транзистора, его ток уменьшается до полного запирания при определенном положительном напря­жении uвх. Если на вход ограничителя подано переменное напря­жение, то по мере увеличения uвх форма тока i2 стремится к пря­моугольной. Контур в коллекторной цепи правого транзистора вы­деляет первую гармонику, которая почти не меняется при uвх >Uпор.

Рисунок 5.19

Для повышения эффективности ограничения используют кас­кадное соединение ограничителей.

5.8 Фазовые детекторы

Фазовые детекторы (ФД) преобразуют напряжение, модули­рованное по фазе, в напряжение, изменяющееся по закону моду­лирующей функции. Напряжение на выходе детектора определя­ется разностью фаз сравниваемых колебаний. Представим ФД в виде эквивалентного шестиполюсника (рисунок 5.20), на который по­даны напряжения

                           (5.39)

Одно из них (например, u1) является напряжением детектируемо­го сигнала, а второе (u2) — опорным. Напряжение на выходе, про­порциональное разности фаз, можно получить в результате пе­ремножения u1 и u2:

                     (5.40)