Амплитудные демодуляторы (детекторы)

Простейшим амплитудным демодулятором является диодный детектор.

Последовательный диодный детектор.

Положительный полупериод.

VD открывается, начинает заряжаться от входного сигнала.

Отрицательный полупериод.

VD закрывается, разряжается.

На возникают постоянные и переменные составляющие.

Через переменная составляющая попадает на выход детектора. Для эффективной демодуляции должны соблюдаться условия:

– – режим слабого сигнала

– – режим большого сигнала.

Режим большого сигнала:

А – область слабого сигнала

С – область сильного сигнала

,

– крутизна ВАХ диода.

– обратное сопротивление диода, когда он закрыт.

В режиме большого сигнала

Параллельный диодный детектор:

Детектор с закрытым входом.

Параметры последовательного и параллельного детектора примерно одинаковы, за исключением в режиме большого сигнала:

Если требуется линейный демодулятор слабых сигналов – используются синхронные детекторы.

DA сравнивает входной сигнал. На его выходе формируются импульсы, которые управляют ключом. (однополупериодное выпрямление).

Достоинство схемы:

Детектор может работать на высоких частотах.

Другим способом повышения линейности передаточной характеристики является использование операционных усилителей.

VD1, VD2 включаются в цепь ОС ОУ и глубина ОС равна:

– коэффициент усиления ОУ.

– коэффициент ОС

Диоды включены в цепь ОС => нелинейный участок ВАХ становится равным:

, – напряжение соответствующее нелинейной части ВАХ.

Частотные детекторы.

1. Частотные детекторы с промежуточным преобразованием амплитудную.

ЧМ – колебания проходят через цепь и приобретает дополнительную амплитудную модуляцию.

2. на основе преобразователей частота – напряжение.

ФИ – формирователь импульсов.

Формирователь импульсов формирует импульсы фиксированной амплитуды и фиксированной длительности. ФНЧ из последовательности импульсов выделяет постоянную составляющую.

Преобразует ЧМ в АМ.

Принципиальная схема:

VT работает в ключевом режиме: когда на базу поступает отрицательная полуволна VT закрывается и заряжается.

Постоянная времени заряда:

( заряжается до )

Когда на базу транзистора поступает положительная полуволна, транзистор переходит в режим насыщения.

;

разряжается

Изменение заряда на :

Средний ток через VD2:

– постоянный ток

=>

(конденсатор разряжается практически до нуля)

В чувствительных устройствах такие импульсные схемы не используются.

Детектор отношений.

Контуры и контуры , , ,

Образуется векторная сумма опорного и сигнального напряжения. Результирующее напряжение, амплитуда которого зависит от фазового сдвига между опорными напряжениями.

Когда частота входного сигнала отличается от резонансной частоты контура между и возникает разность.

Сигнальное напряжение, подвергается детектированию => выделяющаяся информация составляющая.

Фазовые детекторы.

По структуре фазовые детекторы напоминают синхронные детекторы.

В качестве ключей используется дифференциальный каскад.

Если – весь ток переключается из одного транзистора в другой.

При – ток протекает через VT1.

– ток протекает через VT2.

– представляет собой ключ.

Цифровые фазовые детекторы.

(частотные дискриминаторы)

В исходных составляющих на выходе PD1, PD2 высокий потенциал.

длительности импульса PD1 ()

Если

Если – импульсы возникают на PD2, а на выходе PD1 – короткие импульсы =>

Фазовые детекторы используются в синтезаторах частоты:

ГУН – генератор управления напряжения.

ДПКД – делитель с переменным коэффициентом деления.

Если на выходе AL появляется напряжение, которое меняет частоту ГУН таким образом, чтобы выполнялось соотношение:

=>

– коэффициент деления ДПКД.

Нестабильность обусловлено нестабильностью .