Ответы на вопросы к экзамену по Жарковой. (часть 2).

37. Анализ частотных искажений при амплитудном детектировании.

Эти искажения возникают в последнем перед детектором контуре избирательного усилителя, в самом детекторе и в последетекторной переходной цепи ко входу УНЧ. Этот участок схемы приемника изображен на рис.6.14, а (без цепей питания). Для анализа АЧХ этой схемы ее представляют каскадно включенными низкочастотным эквивалентом резонансного каскада, эквивалентной схемой детектора для частот модуляции и переходной цепочкой ко входу УНЧ (рис.6.14 б).

Входное сопротивление каждого из этих звеньев является нагрузкой предыдущего звена. Все реактивные элементы цепочки кроме разделительного конденсатора Ср вносят искажения только в области верхних частот модуляции. Результирующая АЧХ есть произведение АЧХ звеньев.

В некоторых случаях звенья цепочки можно объединить. Например, для линейного детектора сильных сигналов

(Z –см. рис.6.14, а).

В этом случае для верхних частот модуляции цепочка свертывается в эквивалентную схему рис.6.14, в, с учетом того, что и Y_12d 0 при малом угле отсечки . Для большой крутизны S детекторного диода можно также пренебречь последовательным сопротивлением 1/Y_22d и получить предельно простую схему рис.6.14,г, на которой С_э=2(С_к +С), Согласно последней схеме, необходимо выполнить условие: , для того чтобы на максимальной частоте модуляции _макс коэффициент частотных искажений не превосходил М_{в .} (Заданного)

В заключение напомним, что рассмотренная АЧХ детектора определяет кривую верности воспроизведения (АЧХ) приемника в целом наряду с АЧХ УНЧ и избирательного усилителя. Заданного

38. Нелинейные искажения при амплитудном детектировании.

Эти искажения возникают вследствие трех основных причин:

• нелинейности характеристики детектирования,

• инерционности детектора,

• неравенства нагрузки детектора для постоянного тока и частот модуляции.

Инерционность детектора означает зависимость его выходного сигнала не только от текущего значения амплитуды входного сигнала, но и от его амплитуды в течение предшествующих периодов высокочастотных колебаний. Типичный вид возникающих за счет этого нелинейных искажений показан на рис.6.15 для АМ-колебаний с достаточно глубокой модуляцией.

В этом случае разряд емкости С может не успевать следовать за изменениями огибающей. Условие отсутствия таких искажений (условие безынерционности) имеет вид:

|dU₌/dt| > |dU_/dt|,

т.е. скорость изменения напряжения на нагрузке при запертом диоде должна быть больше скорости изменения огибающей. Рассмотрим, в каких случаях это условие выполняется.

Будем отсчитывать время от точки А. Тогда

где _А – фаза огибающей в точке А, в которой U₌(t)=U_(t), т.е.

Производные

Условие отсутствия искажений может быть записано в виде

и должно выполняться при всех значениях _А, в том числе при значении, обеспечивающем максимум правой части. Последний имеет место при

что дает cos_A=-m. Возвращаясь к неравенству, получим:

.

Неравенство должно быть справедливо и на высшей частоте модуляции. Окончательно должно быть:

RC

Видно, что при при m=1 искажения возникают при любом RC>0. При m = 0,6...0,7 получается _max RC = 1...1,3.

Неравенство нагрузок детектора для постоянного тока и частот модуляции возникает при присоединении через разделительный конденсатор параллельно RC-нагрузке детектора конечного входного сопротивления R_{вх УНЧ}.

R₌= R,

Получающиеся в результате искажения могут оцениваться по характеристикам выпрямления и построенным по ним характеристикам детектирования рис.6.16 а,б.

Например, на рис.6.16 б видно, что характеристика детектирования для нагрузки R_ обладает большей нелинейностью. Чтобы искажения такого рода не возникали, как показывает анализ, необходимо выполнение условия: которое легко обеспечивается при высокоомном входе УНЧ.