Раздел 4. Детекторы
Тема 4.1. Амплитудные детекторы (ад)
Назначение детектора в радиоприемниках и их разновидности.
Детекторы АС сигналов. Показатели качества амплитудных детекторов: коэф-
фициент передачи, входное сопротивление, коэффициент фильтрации, искажение
сигнала. Детекторная характеристика, линейное и нелинейное детектирование.
Схемы диодных детекторов: последовательная, параллельная, по схеме удвоения.
Зависимость показателей качества детектора от параметров элементов схемы,
Инерционность нагрузки, влияние входа следующего каскада. Амплитудный де-
детектор на транзисторах и ИМС. Синхронный детектор. Детектирование однопо-
лосных сигналов.
Детектирование радиоимпульсов амплитудным детектором. Требования к па-
раметрам элементов схемы импульсного детектора.
Детектирование видеоимпульсов. Пиковый детектор. Требования к параметрам
элементов схемы пикового детектора. Преобразование радио импульсов в тональ-
ные импульсы
Детектор является устройством, с помощью которого модулированное напряже- ние промежуточной частоты, подводимое к его выходу, преобразуется в напряже- ние низкой частоты, изменяющееся по закону модуляции.
В приемниках AM сигналов эту функцию выполняет амплитудный детектор [4, рис. 9.12], в приемниках ЧМ сигналов - частотный [4, рис. 9.17].
При изучении АД надо обратить внимание на следующее.
В большинстве современных радиоприемников применяются последовательные амплитудные детекторы на полупроводниковых диодах. Это объясняется тем, что транзисторные детекторы, хотя и обладают рядом преимуществ: высоким коэффици- ентом передачи, малыми нелинейными искажениями при детектировании слабых сигналов, сравнительно большим входным сопротивлением при малых входных нап- ряжениях и др., отличаются все же более сложной схемой по сравнению с диодными полупроводниковыми детекторами.
Диодные детекторы могут работать в режиме детектирования слабых (квадратич- ный режим) и сильных (линейный режим) сигналов.
При детектировании сильных сигналов на выходе детектора должно действовать напряжение промежуточной частоты Uвх.дсф = 0,5-1 В, при детектировании слабых сигналов – Uвх деф ≤ 0,1 В.
Режим детектирования сильных сигналов нашел более широкое применение из- за малых нелинейных искажений выходного напряжения низкой частоты. В этом режи- ме работа детектора происходит с отсечкой тока диода, причем угол отсечки Θ зави- сит от прямой проводимости диода gnp=I/Sg (где Sg - крутизна тока диода) и величи ны сопротивления нагрузки детектора RH. Причем величина коэффициента передачи де- тектора напряжением:
и не зависит от амплитуды входного напряжения Uвх.пр.
Диодный же детектор слабых сигналов имеет малый коэффициент передачи, вели- чина которого зависит от UBX.nP., малое входное сопротивление и большие нелиней- ные искажения, достигающие при 100 % модуляции величины Кнел ≈ 25 % (= m/4).
Для снижения нелинейных искажений в диодных детекторах нагрузку делят на две части [2, параграф 5.8.]: в отношении частей нагрузки детектора Rн2/Rн1 выбирают не менее 0,5 (чаще 0,7-0,8), чтобы не снижать его коэффициент передачи. В схеме диод- ного детектора могут быть применены диоды типа Д18, Д20 и др.
Основной недостаток обычно применяемых диодных и транзисторных детекто- ров состоит в необходимости подведения к их входам достаточно больших ампли- туд модулированных напряжений, при которых обеспечиваются сравнительно не-
большие нелинейные искажения выходного сигнала. Поэтому в высококачествен- ных радиоприемниках применяют АД с линеаризующей обратной связью, постро- енные на базе операционных усилителей ОУ.