4. Расчет детектора.

Важнейшей задачей любого радиоприемника является преобразование тока высокой частоты на входе приемника в колебания звуковой частоты на его выходе. Этот процесс называется детектированием.

Для осуществления такого преобразования один из элементов детектора должен иметь нелинейную ВАХ. В качестве таких элементов могут использоваться полупроводниковые диоды, электронные лампы или транзисторы. Все эти элементы при небольшом напряжении U_вх < 0,2-0,5 В имеют ВАХ вида: ,

где i – выходной ток,

U – входное напряжение,

А и В – постоянные коэффициенты.

При увеличении входного сигнала имеем:

i = A·U, при U > 0,5 В

i = 0, при U < - 0,5 В

Детектор первого типа, то есть при малых входных сигналах называется квадратичным, а детектор второго типа, при больших входных сигналах – линейным.

Важнейшей характеристикой любого детектора является коэффициент передачи, то есть отношение низкой или звуковой частоты к входному напряжению высокой частоты.

Из приведенных выше формул видно, что коэффициент передачи квадратичного детектора пропорционален величине входного напряжения, а у линейного детектора он является величиной постоянной.

Преимуществом квадратичного детектора является возможность прием более слабых сигналов, а недостатком – нелинейные и частотные искажения, поскольку кроме полезного тока звуковой частоты на выходе схемы будет протекать и ток двойной звуковой частоты.

Если в передатчике использовалась амплитудная модуляция, то детектирование так же должно быть амплитудным. Их основные типы:

1.детектор на полупроводниковом или ламповом диоде;

2.анодный, катодный, сеточный детекторы;

3.коллекторный и эмиттерный детекторы.

Рассмотрим схему на полупроводниковом диоде (Рис.4.1.).

Рис.4.1. Схема детектора на полупроводниковом диоде.

Если к зажимам VD приложено переменное напряжение небольшой амплитуды, то выходной ток детектора так же будет периодическим, но не будет синусоидальным. (Рис.4.2.). За счет нелинейной характеристики диода в детекторе будет протекать высокочастотный ток i с частотами ω, 2ω, 3ω, …, где ω – частота входного ток i, а так же постоянный ток I₀ (Рис.4.2.).

Рис.4.2. Картина токов и напряжений на диоде, выходе и входе детектора.

При правильном выборе параметров детектора высокочастотные составляющие тока замыкается через конденсатор С, а постоянная составляющая выделяется на активном сопротивлении r (Рис.4.1.).

Если входной сигнал прерываются в такт с передаваемыми импульсами, то на выходе детектора получим импульсы постоянного тока (Рис.4.3.).

Рис.4.3. Импульсы напряжений детектора на входе и выходе.

Эти импульсы используются для приведения в действие телеграфного аппарата. Если на входе детектора подается высокочастотный сигнал модулированный по амплитуде, то на сопротивлении нагрузки будет выделяться напряжение низкой или звуковой частоты, несущее переданную информацию (Рис.4.4.).