Амплитудное детектирование

Детектирование - это преобразование, обратное модуляции, т.е. выделение из АМ-колебания модулирующего. На рисунке 6.11 приведены схемы простейших детекторов.

а

в

б

г

а – пиковый детектор; б – диаграммы работы; в – детектор среднего значения; г – детектор без динамического смещения

Рисунок 6.11 – Амплитудный детектор на диодах

Детектор (рисунок 6.11а) представляет собой однополупериодную схему выпрямления. Если нагрузка активно-емкостного типа, то выходное напряжение пропорционально амплитуде входного (рисунок 6.11в) (пиковый детектор). При соответствующем выборе постоян­ной цепи разряда напряжение на емкости повторяет амплитудное значение модулирующее колебание. При чисто активной нагрузке входное напряжение пропорционально среднему значению модулирующего напряжения (детектор средневыпрямленного значения). Обычно входной сигнал подается на детектор через разделительный конденсатор (рисунок 6.11.в). В такой схеме возникает так называемое динамическое смещение диода, из-за которого нормальная работа детектора может быть нарушена.

При прохождении тока во время положительной волны напряжения на С₁ появляется постоянное напряжение, которое смещает рабочую точку диода на ВАХ (аналогично, как в ограничителях). Для устранения этого явления используют схему на рисунке 6.11г, в которой дополнительно введены VD1 и R₂. В результате этого через С₁ в отрицательный и положительный полупериоды протекает в противоположных направлениях. При условии R₂ = R₃ смещение рабочей точки диода не происходит. Детекторы на диодах имеют следующие недостатки: невозможность детектирования малых сигналов, нелинейность передаточной характеристики, низкая точность и стабильность, изменение характеристики при смене диода. Для качественного детектирования используют схемы на ОУ. Схема двухполупериодного детектора с использованием ОУ приведена на рисунке 6.12.

а б

а – схема; б – диаграммы работы

Рисунок 6.12 – Двухполупериодный детектор на ОУ

ОУ DA1 работает с положительной полуволной, а DA2 с отрицательной. На DA3 собран сумматор. Коэффициенты передачи для каждой полуволны должны быть одинаковы. Для выполнения это условие необходимо, чтобы R₁ = R₂ = R₃ = R₄; R₅ = R₆; R₇ = R₈; R₉ = R₁₀. Диаграммы работы выпрямителя показаны на рисунке 6.12б и дополнительных пояснений не требуют.