Радиоприемные устройства - Баркан В.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
tqO-'Q
006
ом
R -и
^d вх—"Г"
QQZ
Фиг. 7. 10. График функции tg в — 6=/(6J.
Расчетную формулу для входного сопротивления детектора можно вывести из следующих соотношений.
Значительное превышение сопротивления нагрузки детектора над величиной его внутреннего сопротивления позволяет полагать, что подавляющая часть подводимой к детектору мощности Р~ расходуется в активном сопротивлении нагрузки.
Поэтому можно считать, что
но
0'
Отсюда
?/2
"о
д7
2RdB
Ян
При значительном сопротивлении нагрузки напряжение на выходе детектора приблизительно равно дмплитуде подводимого напряжения
13*
195
Поэтому расчетная формула для входного сопротивления принимает следующий простой вид:
Я*«=1Г- (7Л8)
Формула (7. 18) справедлива лишь при детектировании колебаний с частотами до нескольких мегагерц. При увеличении частоты начинает заметно сказываться шунтирующее действие емкости анод—катод диода. На ультравысоких частотах формула (7. 18) практически уже неприменима.
»
Детектирование модулирование колебаний
Физические процессы, наблюдаемые в цепи линейного детектора при детектировании модулированных колебаний, несколько от. личаются от процессов детектирования колебаний с неизменной амплитудой.
Фиг. 7.11. Диаграмма детектирования модулированных колебаний.
При детектировании немодулированных колебаний постоянное напряжение, возникающее на сопротивлении нагрузки, смещает рабочую точку влево от начала координат на величину и0.
При детектировании модулированных колебаний среднее значение тока и, следовательно, падение напряжения на сопротивлении нагрузки будет изменяться во времени по закону низкой частоты. Положение рабочей точки будет зависеть от величины падения на. пряжения на сопротивлении нагрузки в данный момент времени. Поэтому осью развертки подводимых модулированных колебаний будет не прямая, соответствующая напряжению и0, а кривая линия, являющаяся огибающей модулированных колебаний высокой частоты.
196
Диаграммы токов и напряжений, действующих в цепи детектора, показаны на фиг. 7. И.
Для определения результатов детектирования модулированных колебаний воспользуемся предыдущими выводами. Будем полагать, что сопротивление конденсатора С (см. фиг. 7. 5)
Tc»R"
Амплитуда модулированных колебаний, подводимых к детектору,
UM = U(\+mcosQt). Подставим значение Uu в формулу (7. 14):
/ср = (sin 6 - б cos 6)(1 + т cos Qt) = = — (sin 9 - 9 cos 9) + — (sin 9 - 9 cos 9) cos Qt. CI. 19)
It %
Первое слагаемое в правой части формулы (7. 19) представляет собой постоянную составляющую выпрямленного тока. Второе слагаемое — переменную составляющую тока низкой частоты
/21=^ (sin 6~ 6 cos в).
В выпрямленном токе имеется только первая гармоника тока низкой частоты. Отсутствие в цепи детектора тока второй гармоники позволяет сделать вывод, что при линейном детектировании нелинейные искажения, обусловленные током второй гармоники, отсутствуют.
Определим величину амплитуды напряжения низкой частоты, возникающего на сопротивлении нагрузки:
Подставляя значение /21, получим
U2=^ (sin 6 -6 cos 6) mU.
TZ
По формуле (7.15) Тогда
(sin 6- 6 cos 6) = cos 6.
UQ=mU cos0. (7.20)
Из формулы (7. 20) следует, что коэффициент передачи напряжения линейного детектора при детектировании модулированных колебаний
*, = -^ = созО. (7.21)
197
Формула (7.21) позволяет сделать вывод о независимости коэффициента /С* от амплитуды подводимого напряжения.
Величина коэффициента К<1 зависит от частоты модулирующих сигналов- Эту зависимость можно объяснить тем, что сопротивление нагрузки детектора токам низких частот можно считать равным сопротивлению /?н только для ограниченной полосы частот, в пределах которой выполняется условие
С повышением частоты модулирующих сигналов емкостное сопротивление блокировочного конденсатора может оказаться сравнимым с сопротивлением нагрузки.
Модуль полного сопротивления нагрузки детектора на верхних частотах модулирующих сигналов становится меньше сопротивления /?„:
'2|==7г+(йвс/?н)2 •
Уменьшение полного сопротивления нагрузки на верхних частотах полезного сигнала приводит к уменьшению напряжения 1/в и, следовательно, к снижению величины коэффициента Ка.
Как показывает подробный анализ работы детектора, величину частотных искажений в области верхних частот можно рассчитать по формуле
Ми=У"1 + (9вС/у'. (7.22)
о
Здесь /?э = ——--эквивалентное сопротивление.
+/?н
Таким образом, линейный детектор обладает следующими основными свойствами:
1. Величина приращения тока в цепи линейного детектора прямо пропорциональна амплитуде подводимого напряжения, поэтому детекторная характеристика имеет вид прямой линии.
2. Входное сопротивление линейного детектора зависит от величины сопротивления нагрузки.
3. Коэффициент передачи напряжения линейного детектора не зависит от амплитуды подводимого сигнала.
§ 38. СХЕМЫ ДИОДНЫХ ДЕТЕКТОРОВ
Диодное детектирование является простейшим видом детектирования и основано на использовании односторонней проводимости тока диодом.
198
Различают две схемы диодного детектора: последовательную и параллельную.
