Частотно-амплитудные детекторы
Рисунок 22.1 – Принципиальная схема ЧД с расстроенным колебательным контуром.
Преобразование
ЧМ сигнала осуществляется в колебательном
контуре, расстроенном относительно
несущей частоты сигнала (
).
Величину расстройки контура выбирают
больше девиации частоты:
.
При изменении частоты принимаемого
сигнала
изменяется коэффициент передачи контура
по напряжению
,
в результате изменяется амплитуда
напряжения на контуре
и ЧМ колебание превращается в
амплитудно-частотно-модулированное
(АЧМ)
.
Напряжение с контура подается на линейный
АД, на выходе которого получается
низкочастотный сигнал
.
Рисунок
22.2 – Временные диаграммы работы ЧД,
если рабочая точка выбрана на левой
ветви резонансной характеристики
контура (
).
Детекторная
характеристика рассмотренного ЧД,
представляющая собой зависимость
постоянного напряжения на выходе
детектора
от частоты
немодулированного высокочастотного
сигнала на его входе, представлена на
рисунке 22.3.
Рисунок 22.3 – Детекторная характеристика рассмотренного
ЧД:
1 -
;
2 -
.
Недостаток:
- детекторная характеристика имеет значительную нелинейность (т.к. одиночный колебательный контур имеет незначительный линейный участок резонансной характеристики), т.е. характерны значительные несимметричные нелинейные искажения исходного сигнала.
-
Детектирование частотно-модулированных (ЧМ) сигналов. Принципиальная электрическая схема балансного частотного детектора с расстроенными колебательными контурами. Принцип действия. Временные диаграммы. Детекторная характеристика.
Уменьшения нелинейных искажений добиваются уменьшением добротности контура или применением более сложных схем детекторов.
Рисунок 22.4 – Принципиальная схема ЧД с двумя расстроенными контурами.
Такой
ЧД представляет собой два ЧД с одиночными
контурами, расстроенных симметрично
относительно несущей частоты входного
сигнала.
-контур
первого ЧД настроен на частоту
,
а
-контур
– на частоту
.
В процессе работы ЧД можно выделить три основных случая:
-
частота детектируемого сигнала равна
несущей частоте
.
В этом случае амплитуды напряжений на
контурах одинаковы
,
при этом токи через диоды также равны
и создают на резисторах
и
одинаковые напряжения
,
а т.к. токи имеют встречное направление,
то напряжение на выходе детектора, равно
разности этих напряжений
;
-
частота детектируемого сигнала выше
несущей частоты
.
В этом случае:
,
,
,
;
-
частота детектируемого сигнала ниже
несущей частоты
.
В этом случае:
,
,
,
.
Рисунок 22.5 – Резонансные кривые расстроенных контуров.
Детекторная характеристика рассмотренного ЧД представлена на рисунке 22.6.
Рисунок
22.6 - Детекторная характеристика
рассмотренного ЧД : 1 – частоты настройки
первого и второго контуров:
и
;
2 – частоты настройки первого и второго
контуров:
и
.
Достоинства:
- детекторная характеристика имеет значительный линейный участок, благодаря чему детектирование происходит без искажений.
Недостаток:
- сложность в изготовлении и настройке.