Приведите схемы цифровых частотных детекторов и дайте им сравнительную характеристику

Билет №15

Объясните принцип действия диодного АД с временной и спектральной точек зрения.

Амплитудный детектор (АД) – устройство, на выходе которого создаётся напряжение в соответствие с законом модуляции амплитуды входного гармонического сигнала. Принцип работы диодного АД можно пояснить с временной или спектральной точек зрения.

АД выделяют отгибающую радиосигнала с одновременной фильтрацией несущего колебания.

В качестве несущего могут быть использованы гармонические сигналы, последовательность радио и видеоимпульсов.

Детектор состоит из нелинейного элемента и фильтра. В качестве нелинейного элемента обычно используют полупроводниковые или вакуумные диоды, а также полевые и биполярные транзисторы.

В качестве фильтра обычно используют НЧ RC-фильтр.

Для улучшения фильтрации при гармоническом несущем сигнале может быть использован дроссель:

- Фильтр АД . Дроссель играет роль режекторного фильтра.

АД можно пояснить с помощью спектральных диаграмм:

Временные диаграммы этого сигала:

1. Коэффициент передачи немодулированных сигналов: К=U /U₀;

U=U-U_n ,где U - приращение постоянной составляющей на выходе детектора. U_n - напряжение покоя при условии U_вх=0. U₀- амплитуда входного сигнала. U - постоянная составляющая.

2. Коэффициент передачи детектора для модулированных сигналов: , где U_ - амплитуда огибающей на выходе; m - коэффициент глубины амплитудной модуляции.

3. Входное сопротивление: .

4. Выходное сопротивление: .

5. Коэффициент линейных искажений (частотных и фазовых). Определяется как для любых усилителей; т.е.- это коэффициент передачи на нижней и верхней граничной частоте

6. Коэффициент нелинейных искажений: . В числителе мощность паразитных составляющих, в знаменателе мощность основной составляющей на выходе.

Все параметры зависят от режима работы детектора. Режимы работы определяются амплитудой входного сигнала.

Схема АД реализуется двумя способами - последовательная и параллельная.

Ранее мы рассматривали последовательные диодные детекторы.

Один из ее недостатков - непосредственно к диоду прикладываются большие значения постоянного тока и напряжения.

Рассмотрим параллельный детектор.

Главное назначение - защита диода от больших токов и потенциалов со входа ( эту роль выполняет емкость С ).

Недостаток: включение дополнительного RC-фильтра. Наличие этого фильтра влияет на параметры детектора.

Различие последовательного и параллельного детектора в параметрах в основном только во входном сопротивлении: R_вх||=R_вх||R||R_ф , т.е. наличие R_ф уменьшает входное сопротивление параллельного детектора.

Еще одной разновидностью детектора является следующая схема:

Здесь улучшена фильтрация ВЧ - колебания за счет С. С - шунтирующая блокировочная емкость.

Недостатки: меньшее входное сопротивление , остальные параметры также хуже.

Возможный вариант - двухтактовая схема детектора:

Достоинства: в 2 раза больше входное сопротивление, выше К_д, улучшена фильтрация несущего колебания.

Все рассмотренное относится к кристаллическим и вакуумным диодами.

К особенностям детекторов на полупроводниковых диодах относится: обратное сопротивление диода.

- различная для разных полупроводниковых диодов.

Наличие R_обр. приводит к изменению сопротивления нагрузки: R_н =R||R_обр. Таким образом уменьшается коэффициент передачи детектора. R_вх=R||R_обр. - уменьшается также входное сопротивление.

Увеличивается верхняя граничная частота и уменьшается условие безинерционности работ детектора.

Вторая особенность - влияние емкости p-n-перехода, которая влияет на выходной каскад УПЧ.

Должно быть: С_к>>C_д , где С_к - емкость контура, С_д - собственная емкость диода.

Все рассмотренные схемы (их работа) зависит от амплитуды входного сигнала.

Режим квадратичный: U_вх>0,05-0,01В.

Экономичный режим: U_вх>0,1-0,5 В.

Квадратичный режим: U_вх>0,7-0,8 В.

Приведите схемы цифровых частотных детекторов и дайте им сравнительную характеристику

Частотный детектор - это нелинейное радиотехническое устройство, у которого напряжение на выходе изменяется пропорционально изменению частоты ЧМК.

Характеристики частотного детектора

Зависимость напряжения на выходе частотного детектора от изменения частоты входного сигнала называется его детекторной характеристикой. Если детекторная характеристика в рабочей области линейна, то детектирование будет линейным.

Рис. 3.69

Эффективность работы ЧД оценивается крутизной детекторной характеристики.

S _ЧД =Δ U_m /Δ f_m (3/29)

Дата добавления: 2023-01-08; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!