1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500
Макеты страниц
8.10. ЧАСТОТНОЕ И ФАЗОВОЕ ДЕТЕКТИРОВАНИЕВходной радиосигнал представим в виде Для снятия нежелательной AM обязательно применение амплитудного ограничения. Тогда на входе собственно частотного детектора (ЧД) напряжение будет Напряжение на выходе ЧД должно воспроизводить закон изменения мгновенной частоты радиосигнала. Поэтому для идеального ЧД получаем следующие функциональные соотношения: или где Предполагается, что Поэтому для осуществления частотного детектирования требуются дополнительные преобразования. Большое распространение получили, например, частотные детекторы, представляющие собой сочетание двух узлов: 1) избирательной линейной цепи, преобразующей частотную модуляцию в амплитудную; 2) амплитудного детектора. В качестве линейной цепи можно использовать любую электрическую цепь, обладающую неравномерной частотной характеристикой: цепи RL, RC, фильтры, колебательные контуры и т. д. Рис. 8.36. Одноконтурный частотный детектор Рис. 8.37. К объяснению работы детектора, представленного на рис. 8.36 В высокочастотной технике большое распространение получили колебательные цепи. Схема частотного детектора, содержащего простой колебательный контур, представлена на рис. 8.36. Если резонансная частота контура сор отличаете от средней частоты модулированного колебания Изменение амплитуды Недостатком рассмотренной схемы является необходимость настройки контура на частоту, отличную от частоты немодулированного колебания. Кроме того, резонансная кривая одиночного колебательного контура имеет весьма ограниченный линейный участок на скате. На рис. 8.38 представлена схема частотного детектора, широко распространенная в приемниках частотно-модулированных колебаний, а также в устройствах для автоматической подстройки частоты генераторов. Она содержит колебательную цепь в виде двух индуктивно связанных контуров, настроенных на частоту Рис. 8.38. Двухконтурный частотный Детектор Пусть В отсутствие модуляции, когда частота входного напряжения совпадает с резонансными частотами контуров, напряжение Действительно, при индуктивной связи двух одинаковых контуров Так как при
Определим напряжения Аналогично для Модули напряжений а фазы симметричны относительно фазы напряжения Рассмотрим векторную диаграмму напряжений при расстройке. Пусть частота на входе детектора отклонится от резонансной частоты
Рис. 8.39. Схема замещения избирательной цепи частотного детектора (к рис. 8.38) Рис. 8.40. Векторная диаграмма напряжений (к рис. 8.39) Вместо выражений (8.63) и (8.64) получим Первый и второй контуры обычно берутся идентичными, поэтому отношение Вводя обозначение При определении напряжения на выходе частотного детектора необходимо учитывать, что в процессе частотной модуляции изменяются сопротивления, вносимые из второго контура в первый. Поэтому при неизменной амплитуде тока (промежуточной частоты) в цепи коллектора напряжение где Наконец, выпрямленные напряжения на выходах двух амплитудных детекторов (см. рис. 8.38) зависят от угла отсечки 0. Практически можно исходить из условия С учетом дифференциального включения нагрузок, окончательное выражение для напряжения звуковой частоты на выходе частотного детектора приводится к виду Зависимость При выборе параметров контуров и величины связи основным требованием является обеспечение линейности характеристики частотного детектора и максимально возможной ее крутизны. С этой точки зрения наиболее предпочтительным является параметр связи Рис. 8.41. Семейство характеристик двухконтурного частотного детектора: В качестве примера сопоставим приведенные данные с параметрами частотного детектора, используемого в звуковом канале телевизионного приемника. Детектор включен на выходе усилителя промежуточной частоты а максимальное значение Напряжение частоты Из проведенного рассмотрения видно, что в схеме, представленной на рис. 8.38, осуществляются следующие преобразования: 1) девиация частоты входного колебания преобразуется в девиацию фазы напряжения В последнее время стали применяться частотные детекторы, в которых преобразование девиации Дальнейшая миниатюризация ЧД достигается при использовании опорного гетеродина в виде мультивибратора, вырабатывающего стабильное меандровое колебание, с которым исходное ЧМ колебание, также преобразованное в меандр, сравнивается в фазовом детекторе (перемножителе). В результате достигается такой же эффект, что и в описанном выше ЧД, но без колебательного контура. Таким образом, полностью исключаются катушки индуктивности и открывается возможность перехода на интегральные микросхемы. Рассмотрим теперь принцип работы фазового детектора. Пусть фаза высокочастотного колебания, подлежащего детектированию, изменяется по закону т. e. выходное напряжение будет пропорционально производной фазы входного колебания. Отсюда видно, что для осуществления фазового детектирования можно использовать обычный частотный детектор. Необходимо лишь дополнить его корректирующей цепью, осуществляющей интегрирование выходного напряжения, т. е. цепью с частотной Простейшие интегрирующие устройства описаны в § 6.5. Подобный прием используется при детектировании колебаний с медленно меняющейся фазой, т. е. когда производная фазы конечна (например, при передаче речи). В случае же скачкообразного изменения фазы, а также при необходимости сравнения фазы принимаемого колебания с фазой опорного (эталонного) колебания применяются специальные фазовые детекторы, в которых выходное напряжение пропорционально огибающей напряжения, получаемого при суммировании колебаний
|
Оглавление
|