27.Назначение и основные характеристики детекторов.

Детекторы предназначены для выделения информации из принимаемых сигналов. Информация содержится в модулирующей функции, изменяющей амплитуду, частоту или фазу сигнала. Соответственно применяются амплитудные (АД), частотные (ЧД) и фазовые (ФД) детекторы.

Наиболее важной для разных типов детекторов является характеристика детектирования - зависимость изменения выходного напряжения детектора от изменений модулирующей функции. На рис.6.1. показаны примеры характеристик детектирования АМ-, ЧМ- и ФМ-детекторов. По характеристикам детектирования легко определить многие параметры детектора: коэффициент передачи k_d как производную характеристики детектирования в рабочей точке, динамический диапазон как интервал изменений аргумента, в котором характеристика детектирования линейна, нелинейные искажения (коэффициент гармоник) за счет нелинейности характеристики детектирования.

Детектор как нагрузка высокочастотных каскадов приемника характеризуется «входным» (выходным) сопротивлением соответственно амплитуды входного напряжения и тока «с частотой несущей » (на частоте модуляции Ω).

Характеристики детектора в динамическом режиме, т.е. в режиме быстрых, с частотой модуляции, изменений аргументов характеристик детектирования выражаются амплитудно-частотными (АЧХ) и переходными характеристиками детекторов.

28.Схемы амплитудных диодных детекторов.

Схемы АД могут быть разделены на два класса: нелинейные и перемножительные. Они реализуют нелинейный и параметрических принципы детектирования. Детекторы на нелинейном элементе (диоде, транзисторе и др.) повсеместно применяют с начала развития радиотехники. Перемножительные детекторы получили широкое применение на умеренно высоких частотах с появлением микросхем аналоговых и цифровых умножителей и других функциональных преобразователей

Распространенные схемы нелинейных диодных АД показаны на рис.6.2.

Диодный детектор последовательного типа нуждается в низком (близком к нулю) выходном сопротивлении источника сигнала для постоянного тока, а также изоляции от постоянных напряжений, питающих источник сигнала. Диодный детектор параллельного типа (другое название - детектор с закрытым входом) защищен от постоянных напряжений на выходе источника сигнала конденсатором С. Для того, чтобы высокочастотное напряжение U_, присутствующее на диоде и его нагрузке R, не проникало на выход детектора, необходим RС - или LC - фильтр нижних частот. Поэтому детектор параллельного типа содержит больше схемных элементов, что является его недостатком. Входное сопротивление этого детектора меньше, т.к. параллельно входному сопротивлению собственно детектора, как следует из схемы, подключено входное сопротивление ФНЧ. Остальные характеристики этого детектора такие же, как у детектора последовательного типа.

Мостовая схема детектора рис.6.2, в, имеет симметричный относительно корпуса выход, больший коэффициент передачи и расширенный динамический диапазон, обеспечивает лучшее подавление остатков высокочастотного напряжения на выходе. Для дальнейшего расширения динамического диапазона вместо одиночных диодов могут использоваться диодные цепочки (рис.6.2, г), где диоды шунтируют резисторами для выравнивания распределения обратных напряжений по диодам.

Схема "идеального диодного детектора" (рис.6,2, д [21]) реализуется на базе операционного усилителя (ОУ) с глубокой отрицательной обратно связью через детекторные диоды. За счет этого влияние падения напряжения на нелинейности реального диода уменьшаются в К/К_ос раз, а отношение коэффициентов усиления без обратной связи (К) и с обратной связью (К_ос) обычно более 1000.