Главная >  Синхронное детектирование сигналов 

1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13


rt о

Синхронный гетеродин отличается от приведенного на рис. 23,0. С целью повышения стабильности частоты здесь напряжение обратной связи подается через эмиттерные повторители, выполненные на транзисторах Tis, Tis, для питания которых служат источники тока на транзисторах Т21 и 7 24. Собственная частота синхронного гетеродина устанавливается переменным конденсатором Сц.

В режиме приема ЧМ сигналов напряжение промежуточной частоты с симметричного входного трансформатора через входы /, 4 и разделительные конденсаторы Сь С5 подается непосредственно на синхронный фазовый детектор. Выходное напряжение детектора поступает на двухкаскадный усилитель на транзисторах Те-Тга и после усиления снимается с выхода 5. Конденсатор Сц и сопротивление /?2б образуют цепочку, корректирующую высокочастотные предыскажения передатчика.

Диоды Дб, Дю, Дп, стабилитроны Дт-Дв и транзисторы Г29-т31 стабилизируют режим работы каскадов по постоянному току. Диоды Дю, Дп включены в прямом направлении. С увеличением температуры окружающей среды напряжение на них уменьшается. При этом снижается коллекторный ток транзисторов Тц-Tit, и осуществляется частичная компенсация нестабильности частоты гетеродина, вызванная уменьшением запирающего напряжения база - эмиттер транзисторов Г,5-7 i8.

В табл. 6 приведены пара.метры де-модулятора с трансформаторным входом для приема ЧМ сигналов. Измерения проводились при сопротивлении источника сигнала 50 0.м и модулирующей частоте 1 кГц.

Таблица 6

Параметры АМ-ЧМ демодулятора

Параметры

€0p/2ir. МГц

Сопротивление резисторов R,, R,s, Емкссть конденсаторов С, пФ

Ом .

пФ .

2000

2000

110О

Средняя емкость конденсатора С,,

. . .

Чувствительность со входа, мВ .

Нестабильность частоты гетеродина. Выходное напряжение, мВ ....

10-

М/°С

+ 1,2

+1,2

±1.2

при девиации частоты входного сигнала

Выходное отношение сигнал/помеха,

. . .

Коэффициент гармоник выходного

сигнала, /о

Ввиду небольшой чувствительности и избирательности амплитудный демодулятор -.может быть использован только для приема местных станций. Повторение этой схемы навесным монтажом экономически не оправдано.

Усилитель-демодулятор, показанный на рис. 31, также построен на основе системы ФАПЧ. Интегральная схема выполнена путем использования эпитаксиальной технологии на пластине размером 1,5X2 -мм, ее дополняют два навесных конденсатора Ci и Сг. Синхронный гетеродин собран на транзисторах Ti-Tt. Условие баланса фаз осуществляется дифференцирующей цепочкой RiCj и интегрн-



рующеи цепочкой, образованной резисторами схемы и входными и выходными емкостями транзисторов Г Т. Управляющее напряжение подается на затвор транзистора Т. При уменьщении отрицательного напряжения на затворе снижается сопротивление участка сток - исток полевого транзистора. Это в свою очередь уменьшает отрицательную обратную связь в каскадах, выполненных на транзисторах Ти Гг. которая создается за счет сопротивлений резисторов

С1.1г


fie 1 110 г 00

f?3 6Н

/??7 6К

Тц 8к

Рис. 31. Схема высококачественного ЧМ. усилителя-демодулятора.

/?2 и Rs. С у.ченьшением отрицательной обратной связи увеличиваются входные и выходные емкости транзисторов Г], Гг и частота генерации снижается. Эмиттерный повторитель на транзисторе Tt создает малое выходное сопротивление каскада. Дополнительный буферный каскад на транзисторе Г5 необходим для того, чтобы избежать паразитной частотной синхронизации гетеродина со стороны фазового детектора.

Параметрический фазовый детектор выполнен на транзисторах Г -Гв. Сигнал промежуточной частоты подается на вход /. Выход синхронного гетеродина соединен с затвором транзистора Тт. Коэффициент усиления транзисторов Г , Гв изменяется в соответствии с напряжением синхронного гетеродина. С выхода фазового детектора сигнал поступает на усилитель постоянного тока, выполненный на транзисторах Тд, Гц, Г,2. Конденсатор вместе с нагрузочным сопротивлением Rn образуют интегрирующий фильтр с полосой про-пускаипя 25 кГц. Напряжение низкой частоты снимается с выхода 3. Для питания схемы используются два сим.метричных источника постоянного тока напряжением от ±6 до 12 В. Напряжение питания подается на выводы 2 и 4.

В табл. 7 приведены параметры де.модулятора, из.меренные при девиации частоты входного сигнала 75 кГц и модулирующей частоте 1 кГц. 36

Рассмотренный усилитель-демодулятор был разработан для замены трехкаскадной линейки УПЧ и детекторной секции радиовещательного ЧМ приемника, работающего на промежуточной частоте ш,/ тт. При выполнении схемы демодулятора навесным монтажом можно использовать транзисторы типов КТ315 и КП305.

Таблица 7

Параметры

Максимальная чувствительность, мВ.....

Динамический диапазон входного сигнала, дБ .

Полоса удержания, кГц...........

Полоса захвата, кГц.............

Нестабильность частоты гетеродина, 10-1/*С . . Коэффициент передачи управляющей схемы, кГц/В

Выходное напряжение, мВ..........

Коэффициент гармоник выходного сигнала, % . Подавление 30 /о AM, дБ..........

с/2

л, МГц

10.7

Резистивно-емкостный демодулятор, принципиальная схема которого показана на рис. 32, предназначен для двухканальных приемников. Структурная схема демодулятора соответствует рис 7 Подавление нерабочей боковой полосы частот осуществляется (Ьазо-компенсационным методом. *


м. дгв

300

1-1-ГЦ

±Ci300 0:300


-\RnS,8i

S,83Vk

Сго3567

Рис. 32. Схема резистивно-емкостиого демодулятора.

Напряжение сигнала высокой или промежуточной частоты подается на вход 1, а симметричное напряжение синхронного гетеоо-дина -на входы 2 и 5. Цепочки С /?, и С,о/?,о сдвигают фазу сигнала гетеродина на 90*. Параметры этих элементов указаны для




частоты 100 Гц. Амплитудные детекторы выполнены на диодах Д,-д4, соединенных последовательно с резисторами Ri-Rs. За счет падения напряжения на этих сопротивлениях осуществляются обратная связь и балансировка режима диодов. Два низкочастотных фазовращателя подключены к выходам амплитудных детекторов. Согласующие элементы между детекторами и фазовращателями отсутствуют. Если условие согласования не выполняется, параллельно конденсаторам Сц, C12 или последовательно в плечи фазовращателей включают дополнительные резисторы. Напряжения на выходе фазо-вращателей сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90±1 .

Рис. 33. Подавление нерабочей боковой полосы частот в резистивно-

емкостном демодуляторе. а - напряжение сигнала снимается с колебательного контура; б - напряжение сигнала снимается с активного сопротивления.

Элементы схемы фазовращателей должны быть выполнены с точностью не ниже 0,5-1%. Применяются резисторы типа БЛП и конденсаторы типа КСО. Точность подбора элементов амплитудных детекторов должна быть около 1-2%. Ее можно снизить до 5%, если параллельно цепочкам RaRi и RtRs поставить переменные резисторы. Диоды подбираются по идентичности вольт-амперных характеристик.

Демодулятор рассчитан на сопротивление источника сигнала 2,7 кОм. Напряжение низкой частоты снимается с симметричного выхода 4-5. Коэффициент передачи напряжения со в.хода на выход около 0,05. Амплитуда напряжения на каждом из плеч гетеродина 3 В. Полоса пропускания фазовращателя - 300-3400 Гц. Если напряжение сигнала подается с параллельного колебательного контура, подавление нерабочей боковой полосы частот не хуже 39 дБ. Экспериментальные кривые подавления напряжения в паразитном боковом канале приведены на рис. 33. Здесь по оси ординат отложена избирательность приемника с. При сохранении высоких качественных показателей стоимость и габариты демодулятора можно значительно снизить за счет использования микропленочной технологии. Если точность выполнения элементов равна ±57о, подавление сигнала нерабочей боковой полосы получается около 26 дБ.

Демодуляторы на пассивных элементах обладают свойством обратимости, т. е. их можно использовать как модуляторы для однополосных передатчиков. Для этого симметричное низкочастотное напряжение амплитудой (в каждом плече) до 2,8 В подается на вход 4-5, а высокочастотный однополосный сигнал снимается с выхода 1. Подавление несущей частоты такого модулятора не хуже 40 дБ.

При высокой частоте входного сигнала лучшие результаты дает демодулятор, выполненный на LC-элементах (рис. 34). Через трансформаторный вход / сигнал от усилителя высокой частоты поступает а два балансных детектора, выполненных на диодах Д]-д4 и снабженных потенциометрами .балансировки Ri и R2. Высокочастотный фазовращатель образован двумя взаимно расстроенными конту-ра.ми L1C2 и 13. Напряжение гетеродина подается на вход 2. Амплитуда и фаза этого напряжения регулируются подстроечными конденсаторами Сг и Сз. Конденсаторы d и С5 замыкают цепи фазовращателя по высокой частоте. Низкочастотный фазовращатель

ЦЫ-У 1 L, иЛОмГ С, 0,87


Рис. 34. Схема индуктивно-емкостного демодулятора.

образован тремя фазовыми звеньями LC, LCj, LsCs. Резонансная частота звена L4C7 равна средней частоте звукового диапазона (1040 Гц). При изменении частоты от нуля до бесконечности фазовый сдвиг в нижнем (по схеме) плече фазовращателя изменяется от О до -180°, принимая значение -90° на резонансной частоте. Модуль коэффициента передачи на согласованной нагрузке 500 Ом равен 1. В верхнем (по схеме) плече резонансные частоты звеньев соответственно равны 220 и 4900 Гц, а фазовый сдвиг изменяется от О до -360°, принимая на средней резонансной частоте значение -180°. Разность фазовых сдвигов выходных напряжений равна Э0±3° в диапазоне частот 400-2700 Гц. Эти напряжения складываются и поступают на фильтр нижних частот LeLjCgCioCuCn с частотой среза 2700 Гц.

Все низкочастотные катушки фазовращателя и фильтра намотаны на ферритовых кольцах 2000НМ диаметром 18 мм, высокочастотные - на кольцах ЮОНН диаметром 8 мм.

Демодулятор работает в диапазоне частот 28,5±0,5 МГц. Смена боковых полос осуществляется переключением ветвей нч шочастот-ного фазовращателя. Избирательность демодулятора 60 тБ прн расстройке б кГц, подавление нерабочей боковой полосы частот не хуже 30 дБ.

На рис. 35 показана схема ЧМ демодулятора с автогенератором, который синхронизируется высокочастотным входныу! сигналом. Чтобы уменьшить полосу пропускания цепи синхрони ации, в схеме применена обратная связь по частоте, благодаря которой резонан:-ная частота колебательного контура автогенератора -следит за отклонением частоты входного сигнала.

Автогенератор собран по трансформаторной схеме на лампе JTi с колебательным контуром в анодной цепи. Внешний синхронизирующий сигнал через вход 1 вводится в цепь управляющей сетки. Для



1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13