15. Разновидности амплитудных детекторов. Частотно-амплитудный детектор.

Коэффициент передачи диодного детектора обычно не превышает 0,3 – 0,4. Для его увеличения иногда применяют детекторы с удвоением напряжения (рис.8).

Рис.8 Схема детектора с удвоением напряжения

В положительный полупериод входного напряжения диод VD2 закрыт и конденсатор заряжается через диод VD1 до напряжения .В отрицательный полупериод диод VD1 закрыт, емкость через диод VD2 заряжается до напряжения 2 .

В радиоприемных устройствах, кроме диодных, широко применяются транзисторные детекторы (рис.9). По сравнению с диодными они позволяют получить выигрыш в коэффициенте передачи, работают при меньших уровнях входного сигнала. Однако, они хуже диодных из-за низких входных и выходных сопротивлений и значительных нелинейных искажений.

Рис.9 Схема транзисторного коллекторного детектора.

Для детектирования используют нелинейность базового или коллекторного переходов транзистора. Для этого с помощью резисторов задается соответствующий режим начального смещения.

Транзисторные детектор широко применяются в интегральной схемотехнике в качестве встроенных каскадов.

В некоторых радиоприемных устройствах находят применение синхронные детекторы. Синхронный детектор представляет собой частный случай преобразователя частоты, у которого частота гетеродина равна частоте сигнала ( рис.10).

Рис.10 Структурная схема частотного детектора.

При этом условии разностная (промежуточная) частота будет равна нулю и поэтому фильтр промежуточной частоты здесь заменен фильтром нижних частот. При поступлении на вход смесителя АМ сигнала

(11)

и сигнала гетеродина

(12)

ток на входе смесителя будет описываться выражением:

(13)

Фильтр нижних частот выделяет первую составляющую, амплитуда которой изменяется по закону модуляции. Максимум полезного сигнала на выходе имеет место при .

Детектирование радиоимпульсов.

При детектирование последовательности радиоимпульсов различают задачи импульсного и пикового детектирования. В первой радиоимпульсы путем детектирования преобразуются в последовательность видеоимпульсов, несущих информацию об их амплитуде, длительности, временном расположении (рис.11.а). При пиковом детектировании, которое обычно используют в схемах АРУ и АПЧ, воспроизводятся не отдельные видеоимпульсы, а закон изменения амплитуд последовательности радиоимпульсов (рис.11.в). Эта задача может быть решена методом однократного или двукратного детектирования. В первом случае применяют пиковый детектор радиоимпульсов, на выходе которого сразу получают необходимое выходное напряжение (рис.11.б). При двукратном детектировании радиоимпульсы в начале преобразуются в видеоимпульсы, которые после прохождения видеоусилителя поступают на пиковый детектор, выделяющий их огибающую (рис.11.г, д).

Рис.11 Способы детектирования радиоимпульсов.

При импульсном детектировании радиоимпульсов обычно требуется, чтобы вид видеоимпульсов по форме не отличался от огибающей радиоимпульсов. Однако, при детектировании появляются искажения в виде затягивания длительности переднего и заднего фронтов импульсов (рис.12).

Рис.12 Характер искажений фронтов при детектировании радиоимпульсов.

Длительность переднего фронта видеоимпульса определяется временем заряда емкости нагрузки детектора и занимает обычно 2-3 периода частоты заполнения радиоимпульса. Поскольку напряжение на нагрузке в начале мало, угол отсечки тока диода близок к и входное сопротивление детектора мало. Оно сильно шунтирует выходной контур УПЧ, к которому подключен детектор. По мере увеличения напряжения на нагрузке угол отсечки тока уменьшается и напряжение на контуре стремится к установившемуся значению. По окончании импульса диод детектора запирается и начинается разряд емкости через по экспоненциальному закону:

(14)

Длительностью заднего фронта называется интервал времени, в течение которого напряжение на нагрузке уменьшается до 0,1 . С учетом этого

Обычно выбирают где, Т – период несущей частоты. Тогда .

Типовая схема детектора радиоимпульсов представлена на рис.13

Рис. 13 Схема детектора радиоимпульсов.

Корректирующий дроссель уменьшает время установления на 40-50 %. Для подавления напряжения промежуточной частоты применяют заградительный фильтр , где представляет собой собственную емкость дросселя.