18. Дробный детектор.

Дробный детектор (детектор отношений), кроме детектирования ЧМ колебаний, подавляет паразитную АМ. Это происходит из-за того, что при увеличении напряжений на диодах уменьшаются коэффициенты передачи и входные сопротивления детекторов. Рассмотрим схему частотного детектора – детектора отношений (рис.18.1).

Рис. 18.1. Принципиальная схема детектора отношений.

Колебательные контуры 1 и 2 образуют полосовой фильтр. Катушка индуктивности L имеет сильную связь с контуром 1. Напряжение на катушке совпадает с напряжением на первом контуре и равно ему

Постоянная времени фильтра выбирается большой за счёт этого суммарное напряжение на конденсаторах и с течением времени остаётся почти постоянными:

При изменении частоты изменяется отношение

(отсюда и название схемы). Напряжение на каждом конденсаторе будет зависеть от величины импульсного тока, заряжающего его, и будет тем больше, чем больше напряжение на диоде.

Рассмотрим изменение напряжения на диодах при изменении несущей частоты на векторных диаграммах. Векторные диаграммы построены в предположении, что амплитуда напряжения на первом контуре постоянна в пределах его полосы пропускания. Поэтому расположение векторов

для разных частот одинаково. При изменении частоты радиосигнала изменяется разность фаз между ЭДС и током во втором контуре (рис.18.2). При разность фаз равна нулю и напряжения на диодах и конденсаторах равны. В этом случае

Рис. 18.2. Векторные диаграммы напряжений для схемы дробного ЧМ детектора.

напряжение на выходе детектора отсутствует. При изменении частоты ЧМ сигнала по некоторому закону напряжения на конденсаторах будут разными и закон изменения напряжения на выходе детектора будет соответствовать закону изменения частоты ЧМ сигнала. Довольно часто применяются частотные детекторы, в которых преобразование девиации частоты в девиацию фазы осуществляется в простом одиночном контуре. Затем исходное и сдвинутое по фазе ЧМ колебания преобразуются в прямоугольные колебания и подаются на схему совпадения («детектор произведения», или перемножитель). На выходе перемножителя получаются прямоугольные импульсы, длительность которых изменяется пропорционально углу фазового сдвига и, следовательно, девиации ЧМ колебания.

Современная схемотехника позволяет строить ЧМ детекторы вообще без катушек индуктивности. Для этого используется опорный гетеродин, вырабатывающий стабильные прямоугольные колебания. Колебания от гетеродина и исходный ЧМ сигнал, также преобразованный в прямоугольные колебания, подаются на фазовый детектор (перемножитель). В результате достигается тот же эффект, что и в описанном выше частотном детекторе.

Еще пример. Симметричная схема детектора отношений имеет вид

В этой схеме сумма напряжений на конденсаторах С1 и С2 постоянна, а их отношение изменяется пропорционально отклонению частоты сигнала Df. Поэтому такой детектор называется детектором отношений. Подавление паразитной АМ осуществляется за счет включения конденсатора С4 большой емкости, которая поддерживает постоянной сумму напряжений на конденсаторах С1 и С2.