7.2.1.2.2. Анализ работы диодного ад в режиме сильных сигналов
В режиме сильных сигналов ВАХ диода удобно аппроксимировать линейно-ломанной функцией
|
|
RД – единицы или десятки Ом
|
–проводимость
открытого диода
Угол отсечки не зависит от амплитуды входного сигнала Um. Следовательно от Um не зависит и KД = cos
Угол отсечки зависит от SRН. Желательно, чтобы был малым ( 0, KД 1).
Уравнение для
не имеет аналитического решения. При
0
|
|
Выводы:
|
Для последовательной
схемы АД входное сопротивление
,
для параллельной
7.2.1.3. Нелинейные искажения в диодном ад
7.2.1.3.1. Нелинейные искажения из-за нелинейности детекторной характеристики ад
|
|
Чтобы исключить эти искажения, необходимо, чтобы даже при минимальной амплитуде сигнала оставаться в пределах линейного участка детекторной х-ки
При модуляции гармоническим тоном:
Минимальное
значение амплитуды
Условие отсутствия
искажений
Требование к
амплитуде несущей
|
|
|
При U’m =50 – 100 мВ и m=90% Um0 > 0.5 – 1 В |
Противоречие. Для минимизации НИ в детекторе необходимо увеличивать Um0, при этом, однако, возрастают НИ в последнем каскаде УПЧ
7.2.1.3.2. Нелинейные искажения из-за избыточной постоянной времени нагрузки
Для приближения KД к единице необходимо увеличивать RН
Для увеличения входного сопротивления детектора необходимо увеличивать RН
Для лучшей фильтрации ВЧ составляющих на выходе детектора необходимо увеличивать СН RН
|
|
Однако при избыточной постоянной времени нагрузки Н = СН RН могут возникнуть характерные искажения огибающей. Разряд емкости не поспевает за изменение амплитуды входного сигнала Искажения появляются при резких изменениях амплитуды: они опасны при большой глубине модуляции на верхних модулирующих частотах
Условие отсутствия
искажений:
Отсюда
При
m
= 70%
|
|
|
Пример: fПЧ = 465 кГц, F = 50 – 5000 Гц, RН = 3 кОм Необходимо выбрать CН.
|
Выбираем CН = 10-9 Ф = 1 нФ
7.2.2. Синхронный детектор
|
|
| |
|
|
В СД
| |
Выводы:
СД реагирует и на амплитуду и на фазу входного сигнала. На его основе можно сделать АД и ФД
При детектировании АМ сигнала желательно иметь близким к 0 или
При = +/2 СД не реагирует на входной сигнал. Используют при детектировании КАМ
Детекторная характеристика СД линейна и при малых амплитудах входного сигнала
Необходимо обеспечить синхронизацию местного генератора несущей и входного сигнала (
)
Вариант схемы СД:
Примеры цепей синхронизации несущей.
Используют при детектировании АМ сигналов и ОМ сигналов с частично подавленной несущей
|
На базе петли ФАПЧ |
С использованием амплитудного ограничителя |
|
|
АО устраняет модуляцию сигнала. Так делают синхронный детектор в микросхемах ТВ-приемников (К174УР5 –УПЧ, СД, АПЧ) |
Синхронный детектор позволяет детектировать все виды сигналов с «линейной» модуляцией (АМ, БМ, ОМ, КАМ)
|
|
Синхронный детектор КАМ сигнала
В сигналах с БМ несущая в спектре принимаемого сигнала отсутствует. Ее восстанавливают более сложными методами |
|
|
При детектировании ОМ сигнала «СД» не обязательно должен быть строго синхронным. Допускается неточность восстановления несущей (обычно не более нескольких герц)
Неточность восстановления несущей на приемной стороне (f) вызывает смещение всех спектральных составляющих сигнала на эту величину. При этом нарушается гармоническое соответствие между составляющими, падает качество воспроизведения информации
|
