Коэффициент передачи кд: . (25)

Анализируя (25), отмечаем, что может быть больше единицы – это одно из основных преимуществ этого детектора по сравнению с диодным. Коэффициент в раз меньше, чем коэффициент усиления по напряжению усилителя на том же транзисторе и с той же нагрузкой.

Во входной цепи транзистора протекает ток базы, шунтирую­щий источник сигнала. Для оценки этого шунтирующего действия определим входное сопротивление КД:

.

Первая гармоника базового тока:

,

где – крутизна характеристики .

Коэффициент Берга при значении угла отсечки базового тока равен и амплитуда первой гармоники тока базы , а входное сопротивление детектора – наличие двойки в этом выражении обусловлено тем, что транзистор половину периода входного сигнала заперт. Поэтому одновременно с основным существует побочное детектирование в цепи базы, за счет которого на резисторе создается напряжение с полярностью, противоположной полярности напряжения смещения. Это приводит к ослаблению детектирования в коллекторной цепи, т. е. к уменьшению коэффициента , однако за счет этого эффекта можно повысить линейность характеристики детектирования. Отмеченный эффект можно ослабить, уменьшая сопротивление резисторов , и увеличивая емкость блокировочного конденсатора .

Лабораторная работа

Цель работы: экспериментальное исследование процесса детектирования АМ сигналов, выполняемого на основе:

• диодного детектора;

• транзисторного детектора.

Оборудование: источник питания, лабораторный стенд, милливольтметры постоянного и переменного тока, осциллограф, генератор НЧ, генератор ВЧ.

На рис. 1 представлена схема подключения измерительных приборов к лабораторной установке.

Рис. 1. Схема подключения измерительных приборов к лабораторной установке

Описание лабораторной установки

Структурная схема установки, состоящей из 3-х блоков, приведена на рис. 12.

Рис. 12. Структурная схема установки

Блок 1 (рис. 13) служит для исследования характеристик амплитудного детектора на основе полупроводникового диода, к выходу которого (выход 1) подключены элементы нагрузки , , , . Через разделительный конденсатор , емкостью 1мкФ, подключен резистор, сопротивление которого эквивалентно входному сопротивлению УНЧ и равно 4,7 К.

Рис. 13. Схема последовательного диодного детектора

Блок 2 (рис. 14) позволяет проводить исследования характеристик амплитудного детектора на транзисторах, выполненного на ИМС KI52XA2. Входной АМ сигнал поступает через усилитель на транзисторный детектор, к выходу которого (Вых. 1) подключены элементы нагрузки , , , . Через разделительный конденсатор ёмкостью 1 мкФ подключен резистор .

Рис. 14. Транзисторный детектор

Соединение лабораторной установки с контрольно-измерительной и вспомогательной аппаратурой приведено на рис.1. Источники питания ±12 В подключаются к разъему, расположенному на задней стенке корпуса установки. Потребление тока от каждого из источников питания составляет не более 50 мА. Один комплект контрольно-измерительной аппаратуры (генератор звуковых частот, генератор стандартных сигналов ГСС, милливольтметр переменного тока) подключен к входу «Вход сигнала». Второй комплект аппаратуры (вольтметр постоянного тока, двухлучевой. осциллограф и милливольтметр переменного тока) подключен к выходам установки «Вых. 1» и «Вых. 2». С помощью милливольтметра постоянного тока происходит измерение постоянной составляющей напряжения на нагрузке детектора. Выбор величины этой нагрузки при исследовании амплитудных детекторов на диодах (Блок I) и транзисторах (Блок II) осуществляется путем включения соответствующих значений , и , (рис. 12). При этом включение резисторов или , а также конденсаторов или происходит путем нажатия соответствующей кнопки. Допускается одновременное включение кнопок и а также и . Для измерения уровня модулирующего сигнала на выходе детектора используется милливольтметр переменного тока. Для визуального контроля формы выходного напряжения на «Вых. 1» и «Вых. 2» используется двухлучевой осциллограф.

Выбор одного из блоков для проведения экспериментальных исследований происходит с помощью кнопочного переключателя блоков I, II, III («Тип детектора» на рис. 12). При этом включение требуемого блока производится нажатием соответствующей кнопки при отжатых кнопках двух других блоков.