рующее устройство (д), а затем через ограничитель по минимуму с нулевым уровнем ограничения, получим сигнал ФИМ (е), сдвиг импульсов которого относительно центров треугольных импульсов (б) окажется пропорциональным модулирующему сигналу. Им- пульсные модуляторы выполняются на транзисторах и диодах.

3.8. ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Детектирование представляет собой процесс, обратный модуляции. При модуляции один из параметров высокочастотного переносчика изменяется пропорционально первичному сигналу. Детектирование заключается в восстановлении того первичного сигнала, которым производилась модуляция. Детектирование считается неискаженным, если напряжение на выходе детектора повторяет закон изменения параметра модулированного колебания (амплитуды в случае AM, частоты в случае ЧМ, фазы в случае ФМ).

ф Поскольку в спектре модулированного колебания содержатся

только высокочастотные компоненты (несущая и боковые частоты), а результатом детектирования является получение низкочастотных колебаний, линейные цепи для детектирования непригод-

ны. В большинстве случаев детекторы являются устройствамигГе-

;У;линейными, реже - параметрическими.

( На рис. 3.41 приведена обобщенная схема детектора, состоя-,/щая из двух элементов: а) нелинейного (НП) или параметрического (ПП) преобразователя, в выходдом токе которого при воз-

Рис. 3.41

действии на вход гармонического напряжения Ивх= /созо-Ьф) появляется постоянная составляющая /о, б) фильтра нижних частот ФНЧ, предотвращающего прохождение на выход детектора высокочастотных составляющих. Требование к преобразователям:

величина /о должна зависеть

в детекторе AM сигналов от U,

в детекторе ЧМ сигналов от со,

в детекторе ФМ сигналов от ф.

При подаче на вход модулированного колебания, один из параметров которого меняется с низкой частотой, постоянная составляющая тока /о на выходе соответствующего детектора также будет изменяться с низкой частотой, и это колебание после ФНЧ выделится на выходе детектора. Для неискаженного детектирования необходимо, чтобы компонента тока /о изменялась пропорционально модулируемому параметру {U, со или ф). В свя-

зи с этим важнейшими характеристиками детекторов являются характеристики детектирования, под которыми подразумеваются зависимости /о от С/ в амплитудных, от ю в частотных и от ф в фазовых детекторах.

ДЕТЕКТИРОВАНИЕ AM КОЛЕБАНИИ В НЕЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЯХ

На рис. 3.42а-в показано графическое определение тока, про-текаюшего через диод при воздействии на нео AM напряжения

вх= С/(1 + т cos Q)cos cool (3.87)

Поскольку диод обладает односторонней проводимостью, ток i имеет характер импульсов длительностью в половину периода частоты (йо, амплитуда которых изменяется при изменении огибающей входного напряжения. В получившейся последовательности

Рис. 3.42

импульсов тока содержится уже и низкочастотная составляющая частоты й. Действительно, импульсы тока i различаются главным образом амплитудой /. Зависимость t(/) можно рассматривать как результат модуляции импульсов тока, записанных в виде ряда Фурье /о-Ь/i cos юо-Ь/г cos 2юо--колебанием низкой частоты й

i= (l-bmcosQO (/o-b/icoscoo-b/2cos2f0o-b...). (3.88)

Таким образом, ток i содержит постоянную составляющую и компоненты высокой частоты соо и ее гармоник, каждая из которых модулирована низкочастотным сигналом.

На рис. 3.42в штрихпунктирная линия изображает зависимость постоянной составляющей тока от времени /о(О определяемой как среднее значение тока t за период высокой частоты юо:

/o=(l-bmcosQrf)/o. (3.89)

96 ,

Для выделения низкочастотного сигнала последовательно с нелинейным элементом включают такую цепь RC (рис. 3.43), чтобы

1/(ОоС</?.

(3.901

Здесь емкость С выполняет роль ФНЧ: в силу (3.90) высокочастотные компоненты тока напряжения на выходе почти не создают. Для того чтобы низкочастотные компоненты тока создавали большое выходное напряжение, сопротивление Я должно быть достаточно большим и притом с тем, чтобы для

низких частот сопротивление нагрузочной цепи ZR. Объединяя эти неравенства, получаем условия, определяюш,ие выбор емкости С:

(3.91)

График Ивых(0 рис. 3.42г показывает форму выходного напряжения. /

На рис. 3.44с и б представлены спектры напряжения (3.87) и тока (3.88). Пунктирная линия на рис. i.446 изображает зависимость Zh(co) при условии (3.91). / Перемножая амплитуды спектральных компонент на соответ-ствуюшне величины Zh, получаем спектр выходного напряжения (рис. 3.44в). D

Переходя к более подробному рассмотрению процесса детектирования, отметим, что сопротивление нагрузки Д обычно вы- г бирается настолько большим, что учет его влияния на ток i оказы-

0 i2

2a CJ

О SI

Рис. 3.43

Рис. 3.44

вается необходимым. Пусть на детектор в схеме рис. 3.43 действует синусоидальное напряжение частоты (Оо=2я/Го

Ub= и cos соо.

(3.92)

Напряжение на диоде ы=Ывх + /о- Вследствие наличия цепочки RC, оно отличается от напряжения (3.92) на величину постоянного смещения Uo=-FqR. На рис. 3.45 показано определение 4-92 97