Детектирование амплитудно-модулированных сигналов, страница 2

                                              .                            (8.13)

Коэффициент передачи детектора для случая отсутствия влияния ЛП на работу НП при линейном детектировании

                                                .                                              (8.14)

Таким образом, АЧХ детектора повторяет по форме АЧХ ФНЧ, а ФЧХ совпадает с ФЧХ этого фильтра.

8.3. Диодное детектирование

Схема последовательного диодного детектора приведена на рис. 8.6  и состоит из диода , включенного последовательно с резистором , который зашунтирован конденсатором . Продетектированное напряжение  снимается с RC-цепи.

Рис. 8.6

Детектирование немодулированного колебания. Выпрямление.Пусть на детектор действует немодулированное колебание

  = .

В начальный и последующие моменты времени, когда мгновенное значение входного напряжения больше напряжения на конденсаторе (заштрихованные участки на рис. 8.6), диод открыт и через него проходит ток . Конденсатор  заряжается с постоянной времени , где  – внутреннее сопротивление открытого диода. Когда мгновенное значение входного сигнала становится меньше напряжения на конденсаторе, диод закрывается и конденсатор разряжается током , протекающим через резистор . Постоянная времени разряда .

После окончания переходного процесса (рис. 8.7, а) в схеме установится стационарный режим (рис. 8.7, б), при котором среднее значение тока диода будет равно среднему значению тока через сопротивление ().

К диоду приложено напряжение

.                                  (8.1,а)

                                                  a                                  б             

 Рис. 8.7

Амплитуда напряжения на диоде

                          = ,                                     (8.15)

где  – коэффициент передачи детектора. Обычно , а потому .

Таким образом, в прямом направлении к диоду приложено небольшое напряжение по отношению к входному и диод работает на начальном участке ВАХ (рис. 8.8), который аппроксимируется кусочно-линейной зависимостью  вида

с  начальным напряжением .

Ток диода , имеющий вид последовательности импульсов, может быть представлен рядом Фурье:

 .

Параметры  и  выбирают так, чтобы выполнялось условие

                                       .                                             (8.16)

При этом все высокочастотные составляющие тока замыкаются через большую емкость конденсатора . Падение напряжения  на нагрузке  создает практически только нулевая составляющая тока :

              .                                                         (8.17)

Рис. 8.8

Диодный детектор в этом режиме функционирует как обычный выпрямитель. Амплитуду  пульсаций можно оценить в первом приближении как падение напряжения на емкости от тока первой гармоники

и

                                  .                                         (8.18)

Следовательно, чем больше значения ,  и , тем меньше относительная доля пульсаций.

Особенностью функционирования этого детектора по сравнению с детектором на управляемом элементе является наличие обратной связи. Продетектированное выходное напряжение создает смещение  на диоде. Следовательно, имеет место влияние нагрузки на работу НЭ  и пренебречь им нельзя.

Детекторная характеристика – зависимость тока детекторного эффекта  (постоянной составляющей тока ) или выходного напряжения  от амплитуды ВЧ немодулированного колебания , записывается