12 Амплитудное детектирование
Детектором называют устройство, служащее для создания напряжения, изменяющегося в соответствии с законом модуляции одного из параметров входного сигнала.
Детекторы классифицируют по характеру входного сигнала и виду параметра, который подвергается модуляции; по способу выполнения и т.д.
Радиосигналы можно разделить на три основные группы:
1)
непрерывные гармонические
(рисунок 12.1, а), в которых передаваемое
сообщение заложено в модуляцию одного
из следующих параметров гармонического
колебания: амплитуды
,
частоты
,
фазы
.
В зависимости от вида модуляции
детектируемого сигнала различают
амплитудные (АД), частотные (ЧД)
и фазовые (ФД) детекторы;
Рисунок 12.1 Входные характеристики различных сигналов
2)
радиоимпульсные сигналы (рисунок
12.1, б), в которых сообщение передается
с помощью модуляции одного из следующих
параметров сигнала: пикового напряжения
,
частоты
,
длительности импульса
(широтно-импульсная модуляция – ШИМ),
времени начала импульса
(временная импульсная модуляция – ВИМ).
Для детектирования подобных сигналов
используют детекторы радиоимпульсов;
3) видеоимпульсные сигналы (рисунок 12.1, в); модуляция в видеоимпульсах может осуществляться изменением пикового значения импульса (амплитудно-импульсная модуляция – АИМ), длительности импульса (ШИМ); времени начала импульса (ВИМ или ФИМ); возможно изменение комбинации импульсов в группе – импульсно-кодовая модуляция (ИКМ). Детектирование подобных сигналов осуществляется детектором видеоимпульса. Детектор, реагирующий на пиковое значение видеоимпульса, называют пиковым.
Амплитудный
детектор – устройство, на выходе
которого создается напряжение в
соответствии с законом модуляции
амплитуды входного гармонического
сигнала. Если на входе АД действует
напряжение
,
модулированное по амплитуде колебанием
с частотой
,
то график изменения этого напряжения
во времени и его спектр имеют вид (рисунок
12.2, а). Напряжение на выходе детектора
(рисунок 12.2, б) должно меняться в
соответствии с законом изменения
огибающей
входного напряжения
.
Рисунок 12.2 Графики изменения напряжения и его спектр на входе и выходе АД
Спектр
АМ – колебания на входе АД состоит из
трех составляющих: несущего колебания
с несущей частотой
и амплитудой
и двух боковых составляющих с частотами
и
и амплитудами
(
- коэффициент модуляции); спектр
продетектированного напряжения
состоит из двух составляющих: постоянной
составляющей
на частоте
и низкочастотной составляющей с частотой
и амплитудой
(рисунок 12.2, б).
Таким образом, напряжение на выходе АД содержит составляющие частот, которых не было во входном напряжении.
Следовательно, в зависимости от способа выполнения АД можно подразделить на:
синхронные детекторы, использующие линейную цепь с периодически меняющимися параметрами;
детекторы на основе нелинейной цепи.
В зависимости от типа электронного прибора, реализующего нелинейную цепь, АД подразделяют на диодные и транзисторные.
В зависимости от тог, нелинейность характеристики какого типа транзистора используется для детектирования, транзисторные АД делят на коллекторные, базовые, эмиттерные, стоковые, затворные и истоковые.
На практике наиболее частот используют диодные АД.