5. Призначення, принцип роботи детектора ам сигналів.

Амплітудний детектор призначений для перетворення вхідного амплітудно-модульованого електричного коливання високої частоти в напругу або струм, які змінюються за законом амплітудної модуляції вхідних коливань.

Амплітудний детектор містить у своєму складі нелінійний елемент і низькочастотний фільтр.

За способом підключення навантаження (ФНЧ) до діоду розрізняють послідовні і паралельні діодні детектори.

– АД з послідовним навантаженням (рис. 3а) має високий вхідний опір R_вх, та коефіцієнт фільтрації К_ф );

– АД з паралельним навантаженням (рис. 3б) використовується коли необхідно усунути протікання постійної складової струму детектора через котушку сигнального контуру;

– двотактний АД (рис. 3в) має високий вхідний опір R_вх, високий коефіцієнт фільтрації К_ф, більш точніше відтворює огинаючу детектуємих сигналів та має незалежність переднього фронту відеоімпульсу від фази високочастотного заповнення.

Принцип дії детектора.

Нехай на вхід АД від джерела сигналу (з коливального контуру ППЧ) надходять АМ коливання. Під час позитивного напівперіоду напруги U_вх до анода діода прикладається позитивний, а до катода – негативний потенціал. Діод відкривається, і конденсатор С₁ заряджається крізь відкритий діод з малим опором R_ід. Постійна часу кола заряду мала, і тому заряд конденсатора відбувається достатньо швидко. Напруга на конденсаторі U_c зростає і намагається закрити діод, оскільки вона для p – n переходу діода є зворотною (прикладається плюсом з верхньої обкладки конденсатора до катоду діода, а мінусом з нижньої обкладки крізь контурну котушку індуктивності до анода).

Коли напруга на конденсаторі U_c дорівнює напрузі U_вх, напруга на діоді U_д стає рівною нулю і протікання струму крізь діод припиняється. Діод буде закритим і конденсатор С₁ розряджається через резистор ФНЧ R_н. Постійна часу кола розряду вибирається значно більшою від періоду коливань вхідної напруги, тому розряд конденсатора відбувається повільно. У момент часу другого позитивного напівперіоду вхідної напруги U_вх миттєві значення напруг знову зрівняються і далі почнеться достатньо швидкий заряд конденсатора С₁. Далі процеси заряду і розряду конденсатора С₁ повторюються. Через те, що _розр >> _зар, розряд конденсатора С₁ відбувається повільніше, ніж заряд, Перезаряду конденсатора С₁ не відбувається і середнє значення напруги U_c змінюється за часом відповідно закону амплітудної модуляції вхідного сигналу.

Часова та спектральна структура сигналів на вході та виході АД

6. Призначення, принцип роботи детектора чм сигналів.

Частотний детектор (ЧД) - це пристрій, вихідна напруга якого змінюється пропорційно частоті вхідного коливання. ЧД використовують у радіоприймачах ЧМ сигналів, а також як чутливий елемент в вимірювачах відхилення частоти від деякого опорного значення у системах автопідстроювання частоти генераторів. Такі вимірники часто називають дискримінаторами.

Принцип роботи ЧД заснований на перетворенні вхідного сигналу в 2 етапи. Спочатку ЧМ коливання перетворюються в АМ коливання, а потім відбувається амплітудне детектування. Таким чином, до складу ЧД входять 2 основних елемента:

– перетворювач виду модуляції (АМ-ЧМ);

– амплітудний детектор.

Якщо ЧМ сигнал, що детектується, містить паразитну амплітудну модуляцію, то його попередньо пропускають через амплітудний обмежник.

Перетворювач виду модуляції визначає вид детекторної характеристики (АЧХ) ЧД.

Під детекторною (амплітудно-частотною) характеристикою ЧД розуміють залежність вихідної напруги детектора від частоти вхідних коливань при постійній їхній амплітуді.

Принципова схема частотного детектора із двома зв'язаними настроєними контурами.

До складу ЧД входять: каскад УПЧ, що працює в режимі обмеження. УПЧ навантажений на перетворювач виду модуляції – систему з двох зв'язаних контурів, настроєних на . Між контурами здійснюється подвійний зв'язок: трансформаторний, що характеризується коефіцієнтом взаємної індукції і ємнісний (через Ср). Другий контур навантажений на балансний АД, що складається з двох однакових діодних детекторів. Для замикання постійних складових струмів діодів служить дросель Lдр, а для струмів високої частоти він представляє розрив. R₂ – шунтує контур і визначає крутизну характеристики та смугу пропускання.

Принцип роботи ЧД. Напруга U1 на першому контурі через конденсатор Ср прикладається до діодів Д1, Д2 у фазі. Напруга U2, яка створена у другому контурі за рахунок трансформаторного зв'язку, поділяється навпіл і прикладається до діодів у протифазі.

Таким чином, комплексні амплітуди напруг на діодах визначаються наступними виразами

Під впливом напруг , прикладених відповідно до першого і другого діодів, через діоди потечуть струми. Протікаючи по резисторах зустрічно, ці струми створюють падіння напруги. Напруга на виході ЧД визначається різницею напруг на опорах навантаження:

.