2. Частотное детектирование

Частотное детектирование применяется для получения на выходе детектора напряжения, величина которого определяется частотой входного колебания.

Детектор с расстроенным колебательным контуром. Предположим, что ЧМ-колебание подано на вход резонансного усилителя, контур которого расстроен относительно средней частоты подаваемого колебания на выходе примерно в два раза меньше напряжения при резонансе.

Пусть добротность контура ткова, что спектр ЧМ-колебания не выходит за пределы линейного участка склона резонансной характеристики. В этом случае выходное напряжение усилителя окажется промодулированным по амплитуде.

Подав это напряжение на амплитудный детектор, получим на его выходе напряжение с частотой модулирующего сигнала.

Недостатки: наличие нелинейных искажений вследствие нелинейности резонансной характеристики колебательного контура.

Для отсутствия искажений необходимо, чтобы в пределах линейного участка склона резонансной кривой лежали не только изменения частоты, но и все существенные по амплитуде составляющие спектра ЧМ-колебания.

Частотный дискриминатор

Напряжение высокой частоты на каждом из диодов равно векторной сумме напряжения на первом контуре и напряжение на соответствующей половине катушки второго контура

При резонансе	При f<резонанса	При f>резонанса

Выходное напряжение дискриминатора изменяется с частотой.

Детектор отношений

При изменении частоты напряжения ина диодах изменяются так же, как и в частотном дискриминаторе, с той лишь разницей, что выпрямленное суммарное напряжениене может меняться быстро из-за наличия конденсатора большой емкости (С=мкФ), включенного параллельно сопротивлениям нагрузкии. При изменении частоты может изменяться только отношение напряженийи.

Сопротивления ивключены для улучшения амплитудного ограничения. Напряжение на выходе детектора отношений равно

.

3. Фазовый детектор

Фазовым детектором называется устройство, напряжение на выходе которого зависит от разности фаз двух сравниваемых напряжений одной частоты.

Напряжение на диоде равно, а на диоде: .

Напряжение на выходе детектора пропорционально разности модулей напряжений и: . При этом выходное напряжение зависит от разности фаз напряжений и.

Лекция № 7 по курсу

“Теория электрической связи”

Генерирование гармонических колебаний

Различают генераторы с самовозбуждением и с внешним возбуждением. Генераторы с самовозбуждением называют также автогенераторами. Для возбуждения колебаний в них используется положительная обратная связь. Генераторы с внешним возбуждением по существу являются резонансными усилителями, работающими в режиме больших амплитуд.

1. Баланс амплитуд и фаз в автогенераторе

Автогенератор можно рассматривать как усилитель, выход которого связан со входом с помощью 4-х полюсника обратной связи.

Пусть напряжения и по форме близки к синусоиде, тогда стационарный режим с постоянными амплитудами ивозможен только при выполнении следующих условий:

; ; или ,

где - средний коэффициент передачи усилителя,.

можно выразить через так называемую среднюю крутизну транзистора. Выходное напряжение, где- эквивалентное сопротивление контура;- амплитуда первой гармоники выходного тока транзистора. Средняя крутизна есть отношение амплитуды первой гармоники к амплитуде выходного напряжения.

.

Так как усилитель работает в нелинейном режиме, то средняя крутизна, а следовательно, и средний коэффициент усиления зависят от амплитуды входного напряжения.

4-х полюсник обратной связи обычно состоит из линейных элементов, и его коэффициент передачи не зависит от амплитуды. Если положить, то можно определить стационарное напряжение. При этом. Полагая, , получаем

условие баланса амплитуд

условие баланса фаз , где .

Если уменьшается, то уменьшается и амплитуда колебанийЮ что приведет к увеличениюдо прежнего значения. Если изменить индуктивность или емкость контура, то сразу же изменяться сопротивление контура и частота таким образом, что баланс фаз восстановится. Чем выше добротность контура генератора, тем выше способность колебательного контура поддерживать стабильную частоту.