Умножения частоты.

Для умножения частоты необходимо из исходного гармонического колебания с частотой ₁ получить также гарманическое колебание, частота которого кратна ₁ умножения частоты, необходимо осуществлять в тех случаях, когда непосредственно получить гармоническое колебание с нужной частотой по каким – либо причинам неудобно.

Для этого исходное гармоническое колебания с частотой ₁ подается в цепь, в которой в силу ее нелинейности возникает периодический ток сложной формы. Это и означает, что спектр такого тока содержит больше число гармоник, частоты которых кратны частоте ₁.

Остается выделить

В качестве нелинейного элемента (нелинейного четырехплюсника) используется биполярный транзистор VT; нелинейной является сквозная характеристика L_k=f(U_э.б) зависимости тока коллектора L_k от напряжения между базой и эмиттером U_э.б. Гармоническое колебание U(t) с частотой ₁, приложенное к переходу база – эмиттер, управляет током коллектора в выходной цепи. Источник напряжения смещения U₀ обеспечивает требуемое положение рабочей точки на характеристике L_k=f(U_э.б). Контур в выходной цепи на частоту нужной гармоники n ₁тока коллектора L_k(t).

Если добротность – контура достаточно велика, то напряжение U_вых(t) пропорционально току этой гармоники и является гармоническим колебанием с частотой n ₂ остальные гармоники тока коллектора отфильтровываются, т. к. сопротивление контура на их частотах практически равно нулю.

Значения промежуточных частот стандартизированы в каждой области радиотехники например, в радиовещании в диапазонах КВ, СВ и ДВ f_прһ465 кГц, для диапазона УКВ - f_пр =10,7МГц

Детектирование ам – колебаний.

Выделение модулирующего сигнала из ВЧ модулирующего колебания. Детектирование обратно модуляции, поэтому вместо термина «детектирование» часто используют термин «демодуляция».

S_AM(t)=U_m[1+mU(t)] sin( t+ ) – АМ колебание

должно быть подано на вход нелинейной цепи, на выходе же этой цепи должно быть (U, I), пропорциональное модулирующему сигналу U(t) следовательно, в данной нелинейной цепи АМ колебание детектируется, такую цепь называют амплитудным детектором или демодулятором АМ сигнала.

Одна из наиболее распространенных нелинейных цепей, принимаемых для детектирования АМ колебания, имеет основной элемент нелинейный двухполюсник, в качестве которого используется полупроводниковый диод.

Если к входу нелинейной цепи подключить источник напряжения S_АМ(t), то ток в результате R будет проходить только при положительных полупериодах напряжения S_АМ(t), следовательно, и напряжение U_вых(t) но результат будет иметь такую же форму.

При отсутствии модуляции, что имеет место при m=0 амплитуды импульсов, что тока в резисторе R одинаковы и пропорционально амплитуде U_m напряжения на входе, а именно I_Rm =U_m/R. Среднее значение тока на интервале времени, совпадающем с длительности периода ВЧ колебания I₀=2 , I_R0=

Для выделения составляющей I_R0(t) обычно используется RС фильтра нижних частот,

Такую RC цепь часто называются нагрузкой детектора.

Пусть U_вых(t) имеет некоторое фиксированное значение. Очевидно, что до тех пор, пока U_вх(t)< U_вых(t) диод VD заперт напряжением Ug(t)= U_вх(t)-U_вых(t) считать, что источник сигнала U_вх(t) отключен от RC – цепи и конденсатор С, на котором имеется напряжение U_вых(t), разряжается через резистор R напряжения U_вых(t) при этом уменьшится отрезок АВ в момент времени t₁ становится справедливым обратное неравенство U_вх(t)> U_вых(t). Диод VD при этом открывается и возникает ток i_g(t).

Проходя через конденсатор С, ток увеличивает его заряд вследствие чего напряжение U_вых(t) на конденсаторе вновь увеличился (отрезок ВС).

Постоянная временем заряда при этом практически (при большом сопротивлении R) определяется внутренним сопротивлением R_i источника входного сигнала прямым сопротивлением R_g диода VD и емкостью конденсатора С. На интервале времени от t₂ до t₃ вновь выполняется неравенство U_вх(t)< U_вых(t), так что конденсатор С вновь разряжается через сопротивления резистора R (уч СД). Постоянная времени разряда _р= RС здесь определяется практически лишь сопротивлением R и значением емкости конденсатора С. Этот процесс далее полностью повторяется следовательно напряжение U_вых(t) будет изменяться во времени мало и его значение будет близко к U_0вых.