29. Назначение, основные характеристики частотных детекторов. Принципы частотного детектирования

Частотный детектор предназначен для получения выходного сигнала, повторяющего закон изменения частоты входного сигнала.

Детекторной характеристикой частотного детектора называется зависимость приращения постоянного напряжения на нагрузке, вызванного действием входного сигнала, от отклонения частоты входного сигнала от ее среднего значения.

На рисунке 5.26 приведены идеальная и типичная реальная детекторные характеристики. Идеальная характеристика – прямая, проходящая через начало координат – покахана пунктиром.

Рисунок 5.26 – Реальная и идаельная детекторные характеристики частотного

детектора

Параметрами частотного детектора являются крутизна и раствор детекторной характеристики.

Крутизной называется производная детекторной характеристики, определенная в начале координат

.

Раствором детекторной характеристики называется интервал частот между двумя экстремальными точками детекторной характеристики.

Рассмотрим два основных принципа построения частотных детекторов.

1.Частотный детектор реализуется с использованием преобразователя ЧМ сигнала в АЧМ сигнал, модулированный как по частоте, так и по амплитуде, и амплитудного детектора (рисунок 5.27).

Рисунок 5.27- Принцип построения частотного детектора на основе преобразования ЧМ в АЧМ

В качестве преобразователя чм а ачм используют линейные электрические цепи, коэффициент передачи, которых зависит от частоты. Эта зависимость должна быть линейной или близкой к ней.

В качестве самого простого преобразователя ЧМ в АЧМ можно использовать одиночный колебательный контур, расстроенный относительно средней частоты ЧМ сигнала, как это показано на рисунке 5.28.

Р исунок 5.28 – Колебательный контур как преобразователь ЧМ в АЧМ

На рисунке частота сигнала изменяется во времени по синусоидальному закону с девиацией частоты в пределах левого ската АЧХ колебательного контура. Из рисунка видно, что при изменении частоты в такт с ней изменяется коэффициент передачи контура, следовательно и амплитуда сигнала, т.е. наряду с частотной появляется амплитудная модуляция.

Частный детектор реализуется с использованием фазосдвигающей цепи, которая вносит фазовый сдвиг, зависящий от частоты входного ЧМ сигнала, и фазового детектора (рисунок 6.26).

30. Балансный диодный частотный детектор с взаимно расстроенными контурами

Принципиальная схема детектора приведена на рисунке 5.30. Частотный детектор состоит из двух последовательных амплитудных детекторов, на входы которых поступают сигналы с двух взаимно расстроенных контуров. Два взаимно расстроенных контура выполняют функцию преобразования ЧМ в АЧМ.

Рисунок 5.30 – Балансный диодный частотный детектор с взаимно расстроенными контурами

Из схемы видно, что

,

где К_д – коэффициент передачи амплитудного детектора

На рисунке 5.31 приведены АЧХ контуров и детекторная характеристика частотного детектора, построенная с учетом последнего соотношения.

Рисунок 5.31 – АЧХ колебательных контуров и детекторная характеристика частотного детектора

Крутизна детекторной характеристики зависит от параметра расстройки контуров , где - средняя частота ЧМ сигнала, - эквивалентное затухание контуров, .

При крутизна детекторной характеристики максимальна и незначительно уменьшается при увеличении параметра расстройки до значения . Дальнейшее увеличение параметра расстройки, во-первых, резко уменьшает крутизну, во-вторых, приводит к нелинейным искажениям выходного сигнала из-за нелинейности рабочего участка детекторной характеристики.