Режимы детектирования

Вопрос 2. Параметры амплитудных детекторов. Режимы детектирования.

Вопрос 2.1 Параметры амплитудных детекторов

Амплитудные детекторы характеризуются следующими пара­метрами:

· детекторной характеристикой,

· коэффициентом передачи,

· входным сопротивлением,

· коэффициентом фильтрации высокочас­тотного напряжения.

Детекторная характеристика есть зависимость приращения зна­чения тока или напряжения на нагрузке от амплитуды входного высокочастотного напряжения. Детекторная характеристика дол­жна быть линейной. Нелинейность детекторной характеристики приводит к появлению нелинейных искажений.

Рисунок 2.1-Детекторная характеристика диодного детектора

Коэффициентом передачи детектора называется отношение амплитуды низкочастотного выходного напряжения к амплитуде огибающей входного напряжения:

(2.1)

где

U_Ώ— амплитуда выходного напряжения детектора;

m— ко­эффициент модуляции;

U_Hec— амплитуда несущей.

Чем больше коэффициент передачи, тем больше напряжение на выходе детек­тора при одном и том же напряжении на его входе и тем выше эффективность детектора.

Входным сопротивлением детектора называется отношение ам­плитуды входного высокочастотного напряжения к амплитуде первой гармоники входного высокочастотного тока.

(2.2)

Входное сопротивление детектора шунтирует предыдущий кас­кад, обычно содержащий колебательный контур. Уменьшение входного сопротивления увеличивает шунтирующее действие де­тектора, что приводит к ухудшению частотно-избирательных свойств колебательного контура.

Коэффициент фильтрации высокочастотного напряжения показывает, во сколько раз амплитуда напряжения высокой частоты на выходе детектора меньше амплитуды этого же напряжения на входе:

– амплитуды высокочастотного напряжения соответственно на выходе детектора.

Фильтрация высокочастотного напряжения в детекторе необхо­дима для того, чтобы это напряжение не попадало в каскады уси­лителя звуковой частоты, следующие за детектором. Проникнове­ние высокочастотного напряжения в эти каскады снижает устой­чивость работы приемника, так как может привести к самовоз­буждению из-за паразитных связей, например через общий источ­ник питания, между низкочастотными и высокочастотными кас­кадами приемника.

Рассмотрим зависимость параметров детектора от параметров элементов его схемы при различных режимах детектирования.

Как отмечалось, при детектировании используются нелинейные свойства полупроводникового диода. Эти свойства определяются его вольт-амперной характеристикой (рисунок 2.2,а).

Обычно ее аппроксимируют кусочно-линейной характеристикой так, как это показано на рисунке 2.2,6. Учитывая, что обратный ток диода при запирающем напряжении на несколько порядков мень­ше прямого тока при таком же прямом напряжении, ВАХ диода чаще аппроксимируют так, как это показано на рисунке 2.3,в. Как видно из рисунке 2.3,а, начальный участок реальной ВАХ диода су­щественно нелинеен. В связи с тем, что динамический диапазон сигналов, принимаемых радиоприемником, весьма широк, напря­жение на входе детектора может меняться в широких пределах. Для малых сигналов амплитуда входного напряжения детектора может оказаться в пределах нелинейного участка вольт-амперной характеристики. Для сигналов, амплитуда которых не выходит за пределы начального нелинейного участка вольт-амперной харак­теристики диода, кусочно-линейная аппроксимация неприемлема, так как не отражает реальных процессов, происходящих в детек­торе при малых сигналах. В связи с этим различают два режима детектирования: детектирование больших сигналов на линейном участке вольт-амперной характеристики, или линейное детектиро­вание и детектирование малых сигналов на нелинейном участке вольт-амперной характеристики, или нелинейное детектирование.

Рисунок 2.2 – Вольт- амперная характеристика диода (а) и ее аппроксимации (б,в)