35.Амплитудное детектирование сильных сигналов при аппроксимации вах ломаной.

В случае сигналов большой амплитуды ВАХ многих нелинейных элементов можно удовлетворительно аппроксимировать ломаной:

Такая аппроксимация справедлива для лампового диода. Для полупроводникового (p-n) перехода более адекватна аппроксимация, следующая из термоэмиссионного механизма проводимости:

Однако при прямых напряжениях с учетом последовательного омического сопротивления потерь R_s ВАХ диода приближается к прямой линии с наклоном 1/R_s.

Рис.6.9 поясняет соотношения в последовательном диодном детекторе с кусочно-линейной аппроксимацией ВАХ.

Из рисунка и схемы детектора следует:

Спектральные составляющие I₌ и I_ косинусоидальных импульсов тока известны из курса «Радиотехнические цепи и сигналы» (уравнения Берга):

Из приведенных соотношений следует:

Это трансцендентное уравнение позволяет определить . Зависимоcть cos от SR представлена на рис.6.10.

Для SR>50 <0,6. Поэтому с достаточной точностью можно полагать

Подставляя это выражение в трансцендентное уравнение, найдем:

Коэффициент передачи детектора

Входное сопротивление

При <0,6

Параметры эквивалентной схемы для частот модуляции с учетом зависимости

cos =-U₌/U_ могут быть найдены по их определению:

При малых 

Тогда

Здесь Y(j) – проводимость RC нагрузки детектора на частоте .

К выполненным выкладкам сделаем следующие замечания.

1. Проделанный анализ верен при C>>1/R, т.е. при С. При конечной величине емкости С часть входного напряжения U_ падает на нагрузке. Поэтому коэффициент передачи детектора уменьшается. Критическим может считаться значение емкости С_кр, при котором Результаты расчета С_кр [13] даны графиком рис.6.11.

Коэффициент передачи детектора уменьшается также за счет шунтирующей диод собственной емкости С₀. Поэтому при проектировании детектора обычно наряду с условием С > C_кр обеспечивают также неравенство С > 10С₀.

36.Особенности расчета амплитудного диодного детектора с конечным обратным сопротивлением

1. В случае, когда детекторный диод имеет заметную обратную проводимость, может быть также применена кусочно-линейная аппроксимация ВАХ, но с конечным наклоном обратной ветви (рис.6.12).

Диод при этом может быть заменен параллельным соединением идеального вентиля с крутизной S-S_обр (S>>S_обр) и резистора R=1/ S_обр. Из схемы детектора при этом следует, что на частоте несущей R_обр параллельно входному сопротивлению, а на частоте модуляции R_обр параллельно нагрузке R. Таким образом может быть применена рассмотренная теория, но сопротивление нагрузки R'=RR_обр/(R+R_обр). Тогда R_вх=R'R_обр/(R'+2R_обр).