Главная  Журналы 

0 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

ность частоты значительно повышается в схемах, где за счет введения дополнительного порогового элемента конденсатор С шере-заряжается до напряжения, намного трввьШ1ающего напряжение отсечки на эмиттерно-базовом переходе транзистора.

Выходное напряжение синхронного гетеродина обычно меньше 2-3 В. Увеличение выходного напряжения приводит к наводкам, паразитным излучениям, затрудняет балансировку детектора н снижает устойчивость цепи синхронизации.

Детекторы. Как было показано на рис. 23,а. синхронным амплитудным детектором может быть обычный смеситель, у которого в качестве нагрузки вместо колебательного контура используется фильтр нижних частот. Элементы детектора рассчитываются так же, как и для преобразователя частоты. Коэффициент передачи амплитудного детектора вычисляется яо формуле

Ка.п=5врН cos ф,

(24)

где Snp - крутизна характеристики преобразования; ? - сопротивление нагрузки для модулирующей частоты; <р - разность фаз между напряжениями сигнала и гетеродина.

Синхронный амплитудный детектор реагирует на составляющие входного сигнала и помехи, которые синфазны с напряжением гетеродина.

На рис. 24 показан аналог ла.мПового синхронного детектора, выполненный на двухзатворном полевом транзисторе. На один затвор через конденсатор Ci подается напряжение сигнала, на другой- через конденсатор Cj напряжение гетеродина. Диоды Ди Да предохраняют переход транзистора от пробоя. Заметим, что в отличие от смесителя в синхронном детекторе параллельно резистору 4


Рис. 24. Схема синхронного детектора на полевом транзисторе.

и высокочастотному конденсатору Сз стоит конденсатор большой емкости С4, Пропускающий низкие модулирующие частоты. Отрицательная обратная связь через резистор Д стабилизирует режим транзистора по постоянному току. Однако это уменьшаег коэффи-



циент передачи детектора для несущей частоты и выходное напряжение детектора не может быть использовано для автоматической регулировки усиления или управления частотой гетеродина. Кроме того, в выходном частотном спектре такого детектора и.меются составляющие с частотами сигнала и гетеродина. Синхронизируя гетеродин по высокой частоте, онн могут внести в его колебания паразитный фазовый сдвиг или изменить собственную частоту генерации. Поэтому применение однотранзисторного детектора ограничено простейшими приемниками, у которых нет автоматической регулировки усиления, а несущая частота выделяется с помощью колебательного контура.

Указанные недостатки отсутствуют в кольцевом детекторе. Схема диодного кольцевого детектора показана на рис. 25,а. На рисунке приняты следующие обозначения: Dc - напряжение входного сигнала, Со.г -напряжение синхронного гетеродина, t/o - выходное на-прнжение детектора.

Из схемы и векторной диаграммы напряжений (рис. 25,6) заметим, что для диодов Д] и д4 выходное напряжение детектора является отпирающим, а для диодов Дз и Да - запирающим. Вре-


Рис. 25. Кольцевой диодный детектор.

i -схема: б -векторные диаграммы напряжений; в -временные диаграммы тока и напряжений.

менные диаграМ1мы токов и напряжений при экспоненциональной вольтамперной характеристике р-п переходов приведены на рис. 25,в. Если напряжение гетеродина намного больше напряжения сигнала, диоды Д, Дг или Дз, д4 открываются почти одновременно.



При больших напряженинх гетеродина считаем, что сопротивление открытого плеча равно нулю, и из векторной диаграммы получаем формулу для выходного напряжения детектора:

Ut=UcCos(i!. (25)

Этот детектор можно использовать как синхронный амплитудный с коэффициентом передачи для напряжения входного сигнала

Ka.n=dUoldUc=cosq> (26)

и как синхронный фазовый с коэффициентом передачи для отклонения фазы входного сигнала

/Сф.д=й1оМф= Uc sin ф. (27)

Для сохранения высокого коэффициента передачи необходимо, чтобы при амплитудном детектировании напряжение синхронного гетеродина было синфазно с напряжением сигнала, а при фазовом или частотном - сдвинуто на 90°. Отклонение разности фаз от указанных значений не должно превышать 30°.

В результате разбалансировки плеч, кроме полезного сигнала, на выходе фазового детектора будет постоянная составляющая напряжения, не зависящая от амплитуды входного сигнала и его фазовых соотношений с напряжением гетеродина. Часть этой составляющей, которая вызвана разбросом характеристик диодов и зависит от температуры, определяется по формуле

At/o=2,2-10-A<6t, (28)

где 6t - относительная (погрешность подбора диодов по их вольт-амперным характеристикам.

Например, если диоды подобраны с точностью до 10%, дрейф нуля выходного напряжения составит 0,2 мВ/°С. При принятых до-пушениях минимальная амплитуда входного сигнала должна быть около 1 мВ. Дальнейшее уменьшение напряжения сигнала на входе фазового детектора может привести к срыву синхронизации. Нестабильность постоянной составляющей выходного напрнжения синхронного амплитудного детектора снижает эффективность автоматической регулировки усиления.

Чтобы шовыснть температурную стабильность кольцевого детектора и обеспечить постоянство его входного и выходного сопротивлений, иногда .последовательно с диодами включают резисторы (рис. 2б,а). Сопротивления дополнительных резисторов выбираются больше прямого, ио намного меньше обратного сопротивления диодов и высокочастотного сопротивления емкостей р-п переходов.

При анализе схемы, показанной на рис. 26,а, воспользуемся кусочно-линейной аппроксимацией: сопротивление закрытого плеча диод - резистор велико, открытого - равно сопротивлению резистора. Временные диаграммы напряжений при такой аппроксимации ноказаны иа рис. 26,6, е. Заштрихованные участки синусоиды соответствуют моментам времени, когда диоды открыты. Если напряжение входного сигнала намного меньше напряжения гетеродина, угол отсечки диодов незначительно отличается от 90°. При больших сопротивлениях нагрузки постоянные составляющие тока у всех диодов одинаковы.





0 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