0. 3. Детектори імпульсних сигналів

У радіоприймальних пристроях імпульсних радіосигналів для детектування використовуються схеми раніше розглянутих амплітудних детекторів. Проте схеми відрізняються параметрами елементів.

Детектор імпульсних радіосигналів здійснює виділення огинаючої кожного вхідного радіоімпульсу, або виділення огинаючої пачки радіоімпульсів. У першому випадку на виході детектора формуються імпульси постійного струму (відеоімпульси). Такий детектор називають імпульсним. У другому випадку пачка радіоімпульсів перетвориться в постійну напругу, форма якої повторює форму огинаючої пачки, оскільки вихідна напруга в цьому випадку пропорційно максимальному (піковому) значенню амплітуди імпульсної послідовності, детектор називають піковим. Характер перетворення радіосигналу в імпульсному детекторі показаний на мал. 3.63.

Вхідним радіоімпульсам на виході детектора відповідають відеоімпульси. Вихідна напруга в паузі повинна спадати до нуля. Основною вимогою до імпульсного детектора є забезпечення найбільшої відповідності форми відеоімпульсів на виході детектора формі що огинає радіоімпульсу на його вході. Виконання цієї вимоги визначається параметрами схеми детектора, в основному величинами ємності С і резистора R, а також опором діода в прямому включенні і його ємкістю.

Вихідний відеоімпульс наростає не миттєво (мал. 3.64), його час наростання визначається величинами ємності С і опором діода R_д. Чим вони менші, тим менше час встановлення t_вст.. Спад відеоімпульса відбувається по експоненті розряду ємності С через опір R

t_CП=2,3 RC.

З точки зору зменшення t_сп, R і І_з слід брати якомога менше.

Але для зменшення пульсацій ВЧ у вихідному сигналі постійну часу τ= RC слід вибирати значно більше Т_ω RC=10Т_ω .

Час, за який вихідна напруга виросте від 0,1u_{ВИХ МАКС} до 0,9u_{ВИХ МАКС}, називається часом встановлення t_встан. Час, за який вихідна напруга зменшується від 0,9u_{ВИХ МАКС} до 0,1u_{ВИХ МАКС}, називається часом спаду t_сп.

Однією з важливих вимог до детектора є забезпечення найменшої величини напруги високої частоти на його виході. Ця вимога виконується за рахунок ємкісного дільника, що складається з ємкості діода С_д і ємкості С. Коеффіциент фільтрації КФ визначається відношенням ємкостей С_д і С

З метою забезпечення малого коефіцієнта фільтрації і малої долі ВЧ напруги на виході детектора в амплітудних детекторах застосовують точкові діоди з малими власними ємкостями. Якщо фільтрація ВЧ складової за рахунок дільника виявляється недостатньою, на виході детектора перед навантаженням ставлять дросель. Детектування пачки радіоімпульсів може здійснюватися двома способами: однократним і двократним детектуванням. При однократному детектуванні послідовність радіоімпульсів, що модулюється по амплітуді, за допомогою пікового детектора радіоімпульсів перетвориться безпосередньо у вихідну напругу U_ВИХ, що повторює форму огинаючої (мал. 3.65).

При двократному детектуванні послідовність вхідних радіоімпульсів спочатку перетвориться імпульсним детектором у відеоімпульси, амплітуди яких зберігають закон модуляції. Потім після посилення відеоімпульсів огинаюча їх амплітуд виділяється піковим детектором відеоімпульсів (мал. 3.66).

Двократне детектування дає можливість посилення сигналу на відеочастотах, що простіше за посилення на постійному струмі або на дуже низькій частоті. Піковий детектор аналогічний схемі імпульсного детектора. При дії на вході першого радіоімпульсу пачки на навантаженні встановлюється напруга U_вих ≈ U_тω У проміжку між імпульсами діод закривається напругою на ємності С, а конденсатор С повільно розряджається через резистор R, так щоб до моменту приходу наступного радіоімпульсу напруга на конденсаторі зменшувалася мало (ріс.3.67). Якщо за час Т_П напруга на ємкості зменшується до 0,9U_тω, що відповідає RC≥10 Т_П, можна вважати U_ВИХ постійним.