Комментарии и выводы к лабораторным / Com_9(3)

КОММЕНТАРИИ И ВЫВОДЫ ПО 3-му ЗАДАНИЮ РАБОТЫ № 9

В исследуемой схеме амплитудного детектора в качестве безынерционного нелинейного элемента используется полевой транзистор. Он служит для обогащения спектра реакции (тока стока) низкочастотными колебаниями, которые отсутствуют во входном напряжении. В качестве нагрузки в цепи стока включен ФНЧ 1-го порядка - резистор R, зашунтированный конденсатором С. Он предназначен для выделения полезных составляющих спектра выходного тока (низкочастотных) и подавления всех остальных побочных продуктов нелинейного преобразования. Для этого его частота верхнего среза Fвс выбирается из условия F < Fвс < f, где F - максимальная частота в спектре модулирующего сигнала, f - несущая частота входного АМ сигнала. Разделительный конденсатор Ср является элементом ФВЧ 1-го порядка и служит для устранения постоянной составляющей в выходном напряжении детектора.

Статическая характеристика детектирования (ХД) амплитудного детектора представляет собой

зависимость постоянной составляющей выходного тока нелинейного элемента I₀ от амплитуды входного гармонического сигнала Е₁ с фиксированным напряжением смещения Е_СМ (параметр ХД)

I₀ = f (Е₁) при u_ВХ = Е₁cos 2пft .

ХД необходима для определения оптимального режима работы амплитудного детектора, т.е. оптимальных значений исходного напряжения смещения и оптимальной амплитуды несущего колебания, при которых достигается наибольшая величина выходного напряжения при допустимом уровне нелинейных искажений. Оптимальные параметры соответствуют выбору в качестве рабочего участка относительно линейной области ХД. Абсцисса его середины определяет оптимальную амплитуду несущего колебания, а ширина - максимально допустимую амплитуду входного АМ сигнала (при m = 1).

При квадратичной функциональной характеристике транзистора (режим слабого сигнала) ХД является квадратичной, и детектирование происходит с заметными нелинейными искажениями. Степень этих искажений, характеризуемая коэффициентом гармоник k_г, зависит от величины коэффициента модуляции m АМ сигнала

k_г = 0,25m.