Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Смогилев К.А. Радиоприемники сверхвысоких частот

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

29.10.2023

Размер:

9.52 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 / 3320 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 > Следующая >>>

ных на несущую частоту сигнала / о - Напряжение £/ с пер вого контура через разделительную емкость СР в фазе подает

ся на оба диода. Напряжение Оп со второго контура на дио ды подается в противофазе, причем на каждый диод подается

только половина напряжения Таким образом, напряжение на первом диоде

напряжение на втором диоде

п— т'т_Чл..

ип.2-- и 1-- 2

, Дроссель Lap служит для создания пути постоянной состав ляющей выпрямленного тока и устраняет шунтирующее дейст вие емкости С-2 на первый контур.

Приложенные к диодам напряжения вызывают выпрям


ленные	встречные токи /t			и /s , которые на			сопротивлениях
нагрузки R 1		и /? 2	создают направленные навстречу напряже
ния Ui	и U2. Разность этих напряжений и составляет выход
ное напряжение.			Следовательно,		в этой схеме
		и вых = и , -		и 2=	(иЛ1 -	и Л2) Кл,		(5.6)
где Ка — коэффициент детектирования						(/Сд=	созв).
Для выяснения зависимости выходного напряжения от рас
стройки	Д / с	текущей частоты сигнала				/ с относительно цент
ральной	частоты		настройки дискриминатора				/ о	рассмотрим
два случая работы схемы.
Первый случай определяется условием равенства частоты
сигнала и центральной частоты					настройки дискриминатора

/ с = / о -

Оба контура настроены в резонанс с частотой приходящего сигнала, причем напряжение на втором контуре сдвинуто за счет индуктивной связина - 90° относительно напряжения на первом контуре. В самом деле, если ^а основное направление

выбрать направление		вектора Ux	(рис. 5.8), то ток / L1 в ин
дуктивной ветви	первого контура		при	резонансе (fc=fo) от
стает от C/j на	90°,	а наводимая	во	втором контуре э.д.с.

190

Е опережает этот ток на 90°. Следовательно, э.д.с. Е находит ся в фазе с напряжением Ult а ток второго контура /ка сов

падает при резонансе с Е. Напряжение на втором контуре Un, равное напряжению на индуктивности второго контура, опере

жает /< 2 на 90° и, следовательно, сдвинуто на 90° относитель

но Ux. Напряжения на диодах, как это следует из рассмот рения векторной диаграммы (рис. 5.7), равны друг другу по модулю

|Цц| — |С/иг!*

Равны друг другу и выходные напряжения обоих детек торов:

и 1= и а= и Ак л.

Следовательно, при отсутствии расстройки		( Д / с = 0 )	вы
ходное напряжение £/вых =	EJ\ — U2= 0 .
Рассмотрим второй случай, когда
/с = /о ± Д /с >
где Д / с ^ 0 .	рис. 5.9 .построена	векторная	диа
Для этого случая на

грамма. Напряжение на первом контур.е Uj, как и раньше,

выбрано за основное. Ток во втором контуре Ла теперь не будет в фазе с э.д.с. Е. Например, при уменьшении частоты

относительно /о ток /к3 будет опережать Е на некоторый фа-

191

; ^

зовый угол, а следовательно, напряжение на индуктивности

второго контура	Vn , которое опережает на		90° ток /ка . будет
теперь сдвинуто	относительно	на угол	больший 90°. Из

рассмотрения векторной диаграммы следует, что напряжение t/j] = £/да н, следовательно,

U Bblx — = (С /Д1 £ /д а) c o s © О,

Таким образом, при появлении отклонения частоты сигнала (А/с ф 0 ) относительно центральной частоты настройки дис

криминатора, на его выходе появляется напряжение, отличное от нуля, причем величина этого напряжения, как это следует из рассмотрения векторных диаграмм, меняется' с изменением разности частот

/ с — / о — -А /с-

• ..

Количественная оценка протяженности линейного участка детекторной характеристики и ее крутизны находится путем исследования аналитического выражения детекторной харак теристики. .

192

Найдем уравнение детекторной характеристики для рас сматриваемого дискриминатора со связанными контурами,

отыскивая сначала выражения для Ог и С/п, затем для				и
0 лг и,	наконец,	для UBax.
Обозначим
		Z, = г ,+ у
Z2 = r2		— комплексные сопротивления соответ
ственно	первого и второго контуров при		последовательном
-обходе;
	Z / =	rx-\-jtoZ,1 -f- ZBn— гг	-(— =—

— комплексное сопротивление индуктивной ветви первич ного контура е учетом вносимого сопротивления из вторичного

контура. Для напряжения на первом контуре схемы рис. 5.7 получим:

				. .•	Z/Za				(5.7)
		+	2 /	7 ^m C ^Z jZ , +		#	) ’		(5.7)
j wCi				7 ^m C ^Z jZ , +		#	) ’


где / 3 = -Sf/ux — амплитуда				первой гармоники		анодного тока
лампы.								или индук
Напряжение на втором контуре (на емкости С2								или индук
тивности 7-2 ):
г> _	/		1	ya>AJ/K1 _	ш/И/к1				(5.8.)
п ~	каушС2 —			Z2y wC2	w C2Z2 ’				(5.8.)
п ~	каушС2 —			Z2y wC2	w C2Z2 ’

/___у / _______ Zi'Zz

1	Z /	у		7	1	Г----	УУ1	w C ^ Z a + coW)
1	Z /	у	1 a1C1(Z1Z, + u)2yH)Z		1			w C ^ Z a + coW)
									(5.9)
Подставляя значение /ki в (5.8), после 'преобразований
найдем:
			Г._	; 0 ) Ж		1			/с 1 ПЧ
				= J r ^Гс~2c^C1(Z1Z2-\|-c0'W ) '					(5.10)
13	к. А, Смогнлев								193

Преобразуем выражения для

0 г и

Un. На основании (5.7)

имеем:

, .

, о)2/М2\ „

U1 + У ш ^1 Н--- т— )

О) С, (Z, Z2 +

- 1

u>2 щ

- м

{>\ +

у ш ^ i)

+ у ш а , +

y ^c )

шС1 ('^ ~к/ш

7 ^q )(/’2 + j

ш1* +

+ ш2

Учитывая, что оба

контура

идентичны

и, следовательно,

Z.1 =Z.2 =Z.; С1 = С 2 = С ;

г2= /', для напряжения

на первом

контуре получим:

4 =

- у

(i+y^V/*)+^]

-----г -—

-—

.С гЧ (1+ уа) 2 + и2 /И2 1

— у Л

(1 + y Q )(i +у*) +

(5.11)

(1 + у а ) 2 + |32

, '

где л = — — —f—Q — обобщенная

расстройка,

/ о

— = Q — добротность колебательных

ш2

т:2 лг2

контуров,

_ ч , 0

fi2

коэффициент связи.

-jY

= Q-я~ — р , « = ^

Аналогично из (5.10) для напряжения на втором контуре получим:

й г = Д P Q ( i + у а )2+ ра‘

Тогда для напряжения на первом диоде имеем:

В2

( 1 + у * ) + ^ -

^дх — ^ i + 21— . 7‘Ap Q ^ (1"|_уа)9_(_<р2

194

		+	2 У Л P Q (1			ре-
.нли,	принимая во внимание,			1	=	з2	<	1 , найдем:
.нли,	принимая во внимание,			что 7 7	=	d С 1 , а 7 7	<	1 , найдем:
				Q		У
		О — I pC		+-/g ) + ^
		Д1~ Л Р ^ 2 [(1 + уа )2 _)_р2]
Модуль напряжения на первом диоде
	\|£>*il =		/pQ 2	V4 +	(2 а + Р)г				( 5 .1 2 )
	\|£>*il =		/pQ 2	( 1 — а2 +		р2) 2 + 4а2

Для модуля напряжения на втором диоде получим:
	Уд2 I			4 +	( 2 « - р ) 2
	Уд2 I		I Р Q 2 }/'(! — а2 4-р2)г + 4а2.						( 5 .1 3 )
									( 5 .1 3 )
Выражение для детекторной характеристики с учетом									(5.6)
получим в следующем виде:
где	£/вых =	(£ /д !	— £/л2) cos H = UmSpQ cos Q У] (a),						(5.14)
где		. V 4 -f- (2 «		8)2 —	j/~4 + ( 2 « - P)2
	7] (a):	. V 4 -f- (2 «		8)2 —	j/~4 + ( 2 « - P)2				( 5 .1 5 )
			2 ]A(1 — a2 +		p2) 2 + 4a2
В	выражении (5.14) зависимость					выходного	напряжения
ют обобщенной расстройки				а. — --^ / с		определяется		функцией
				CbJO

V (а) ,	так как остальные множители от расстройки практиче
ски не зависят. На рис.		5.10 для различных $ — kQ приведены
кривые	У (а) . Из этих	графиков	следует, что с		ростом	Р
(при Р > 1 ) крутизна детекторной			характеристики падает,			но
возрастает ее линейный участок. При Р < 1				уменьшение Р вы
зывает уменьшение как		крутизны,	так и	линейного	участка

детекторной характеристики.

Изменение параметра Р осуществляется либо изменением добротности Q, либо изменением связи между контурами, ко торая характеризуется коэффициентом связи k . Следует' за метить, что при изменении добротности Q изменяется и вели

195

чина обобщенной расстройки а , что необходимо учитывать при расчете.

Для заданной девиации частоты и несущей частоты сигнала параметры дискриминатора выбираются на основании следую

щих соображений.					5чдтах.
Максимальная крутизна детекторной характеристики					5чдтах.
для любого значения (3 достигается при * =			0 ,	как это	видно
из рис.. 5.10, и равна:
д т)	=	2 р 1		= ф(Р).
5 ч д тах = дя а =	0	( 1 + р 2 ) ^ 4 +	р2	= ф(Р).

Рис. 5.10.

Максимальная крутизна детекторной характеристики за

висит от Р и достигает максимума при (3 = 0,84 (последнее

дф получается из условия зд = 0). В расчетах обычно прини-

нимают р = 1 .

196

Значение * находится из условия получения максимального линейного участка. Из рис. 5.10 видно, что детекторная харак теристика достигает максимума'п(а),пах при jJ=* , но линейный участок простирается лишь до значений а=*0,5^. Поэтому для расчетов можно принятьа=0,5|3. Тогда получаем два уравнения:

	(5Л6,а)
	(5.16,6)
из которых по заданным девиации Д /т	и несущей частоте
сигнала /о находим добротность контуров	Q и коэффициент
М
связи £ = — •

Приведенная методика расчета параметров частотного де тектора позволяет получить максимальную чувствительность. Если же требуется возможно больший линейный участок де текторной характеристики, то следует выбирать, как это видно из рис. 5 .1 0 , §= 3, а = 2 и решать систему уравнений (5.16) при указанных значениях а и р .

Благодаря простоте схемы, удобству регулировки и просто те эксплуатации, а также дрстаточно высоким качествам, рас смотренный дискриминатор нашел широкое применение в при емниках ЧМ сигналов, а также в системах автоподстройки частоты.

Недостатком этой схемы является чувствительность к пара зитной амплитудной модуляции, для ослабления которой перед частотным детектором предусматривается ограничитель ам плитуды.

§ 5.6. Частотный детектор отношений

Детектор отношений, или дробный детектор, в значительной степени свободен от указанного выше недостатка (чувстви тельности к паразитной AM). Его выходное напряжение не значительно меняется при быстрых изменениях амплитуды входного напряжения. В дробном детекторе можно практиче ски добиться ослабления паразитной амплитудной модуляции выходного напряжения в 40—60 раз по сравнению с модуля цией входного напряжения. Схема детектора отношений при-,

.водится, на рис- 5.11.

<о

LS P

ЛПЛР-

il К У И Ч

U &ьа

ii—

7f7?

рир. 5,11,

Особенностью такого детектора является то, что сумма выходных напряжений плеч U, и U2 остается постоянной; при изменении частоты изменяется только отношение указан

ных напряжений ту, поэтому детектор и называется дробным,

Uо

или детектором отношении.

Переменная составляющая тока первого диода замыкается через емкости С\ и С, а второго диода — через емкости С2 и'С.

Постоянные составляющие тока обоих диодов равны
101 — — /о	(5.17)

так как они протекают по одной и той же цепи, состоящей из индуктивности второго контура, первого диода, сопротивления

/?о	и второго диода.		Uвых > которое снимается с		зажи
	Выходное напряжение
мов а—б, равно
		t /вых = и г - ^ ,			(5 .1 8 )
где	и 0 — напряжение на емкости С0-
	Емкость Со выбирается с таким расчетом, чтобы напряже
ние на ней оставалось практически постоянным. Поэтому
		U0 = U, + U 2= const.			(5.19)
	Принимая во	внимание	(5.19), из (5.18)	получим:
	и вых=	0,5 (Ux - U2) = 0,5 (Un kn -		и Л2*Д2).	(5.20)
	Напряжения £ / Д1 и UR2 определяются, как			и в случае дис
криминатора, выражениями			(5.12) и (5.13)	и при отсутствии

расстройки (А /— 0 ) равны друг другу (Un = Ой2) . Так как при отсутствии расстройки условия рабрты детекторов выби

раются одинаковыми (углы отсечки	®i и 0 2 равны), то коэф
фициенты детектирования равны	(kR1— ka2) y а входное на
пряжение отсутствует ( и яых — 0).

При отклонении частоты сигнала от центральной частоты настройки контура /о одно из напряжений на диодах окажет ся, как и в случае дискриминатора, больше другого (в зависи мости от знака А /). Для выполнения условия (5.17), т. е. для выравнивания постоянных составляющих, непременно должны измениться углы отсечки обоих детекторов. Это следует из

199

<<< < Предыдущая 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 / 3320 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ