73. Детектирование электрических сигналов;

Детектирование

В приемнике из модулированных колебаний высокой частоты выделяются низкочастотные колебания. Такой процесс преобразования сигнала называют детектированием. Полученный в результате детектирования сигнал соответствует тому звуковому сигналу, который действовал на микрофон передатчика. После усиления колебания низкой частоты могут быть превращены в звук. Принятый приемником модулированный высокочастотный сигнал даже после усиления не способен непосредственно вызвать колебания мембраны телефона или рупора громкоговорителя со звуковой частотой. Он может вызвать только высокочастотные колебания, не воспринимаемые нашим ухом. Поэтому в приемнике необходимо сначала из высокочастотных модулированных колебаний выделить сигнал звуковой частоты. Детектирование осуществляется устройством, содержащим элемент с односторонней проводимостью - детектор. Таким элементом может быть электронная лампа (вакуум­ный диод) или полупроводниковый диод.

Рассмотрим работу полупроводникового детектора. Пусть этот прибор включен в цепь последовательно с источником модулированных колебаний и нагрузкой. Ток в цепи будет течь преимущественно в одном направлении. В цепи будет течь пульсирующий ток. Этот пульсирующий ток сглаживается с помощью фильтра. Простейший фильтр представляет собой конденсатор, присоединенный к нагрузке. Фильтр работает так. В те моменты времени, когда диод пропускает ток, часть его проходит через нагрузку, а другая часть ответвляется в конденсатор, заряжая его. Разветвление тока уменьшает пульсации тока, проходящего через нагрузку. За­то в промежутке между импульсами, когда диод заперт, конденсатор частично разряжается через нагрузку. Поэтому в интервале между импульсами ток через нагрузку течет в ту же сторону. Каждый новый импульс подзаряжает конденсатор. В результате этого через нагрузку течет ток звуковой частоты, форма колебаний которого почти точно воспроизводит форму низкочастотного сигнала на передающей станции.

74. Амплитудные детекторы

Детектирование эл сигнала – восстановление управляющего сигнала, кот в неявной форме сод-ся в модулированном высокочаст колебании. Детекторы бывают амплитуд-е, частотное, фезовые.

Амплитудным детектор - устр-во, предназнач для получения на выходе напряжения, изменяющегося в соответствии с законом модуляции амплитуды входного гармонич сигнала. Процесс детектирования амплитудно-модулиров-х (АМ) сигналов вида u_c (t)  u_a(t)cos(ω_ct),

где u_a(t)U_c[1m_ax(t)], m_a  1 – коэффициент глубины модуляции; U_c – амплитуда несущего колебания с частотой ω_c, заключается в воспроизведении модулирующего сообщения x(t) с наименьшими искажениями.

Зависимость U_вых детектора от значения модулир пар-ра наз детекторной характеристикой. Она д.б.линейной, чтобы обеспечить воспроизведение з-на модуляции входн сигнала.

С

Для квадратич детектора сл представить ток в виде полинома i=a₀+a₁u+a₂u².

Т.к. в режиме малого сигнала диод открыт в теч всего пер-да высокочастот напряжения, то U_вх дет-ра опред-ся внутр сопротивлением диода:

А вход. напряжение: _{, где U(t) – огибающая высокочаст кол-я.}

_{i=a0+a1U(t)cosw0t+a2U}²_(t)cos²_w0t=

_{= a0+a1U(t)cosw0t+ a2U}²_(t)/2*cos²_{w0t + a2U}²_(t)/2.

_{Рассм детектирование тонально модулированного высокочаст колебания с огибающей U(t)=Um(1+mcosΩt).}

_{Оценим изменение низкочаст сост-щей тока диода:}

_{Δi= a2U}²_{(t)/2(1+mcosΩt)}²_{= a2U}²_{(t)/2 (1+ 2mcosΩt+ m}² _cos²_Ωt);

_{Принципиальная схема лин лит-ра такая же как и для квадратич. Отличие лин д-ра от квадр – при лин детектированиина д-р подаётся значит больший по напряжению сигнал, благодаря чему исп-ся лин часть хар-ки диода.}

_{Постоянная времени дет-ра выбир в соотв с нерав-вом:}

_{U0=Umcosθ - постоянная составл-щая, а Um = U0 +Imr - амплитуд сост-щая.}

_{Т.к. Im0=a0(θ)Im , то можно записать:}

Важный параметр детектора – входное сопротивление.

_{При малых углах отсечки Rвх дет-ра=половине сопрот-ния нашрузки. При углах отсечки близких к 90}^о _{вх сопрот-ние дет-ра= 2*внутреннее сопрот-ние диода.(до этого момента всё из конспекта).}