|
Частотный детектор преобразует частотно-модулированное колебание промежуточной частоты в колебание звуковой частоты .
Частотный детектор включает в себя два элемента, из которых первый (линейный) преобразует частотную модуляцию в амплитудную, а второй (нелинейный) производит амплитудное детектирование. На рис. 17.5 приведен ЧД (дискриминатор), широко использующийся в служебных ЧМ Радиоприемниках.
В качестве линейного элемента используются два колебательных контура с комбинированной индуктивно-емкостной связью, настроенные на среднюю частоту входного ЧМ Напряжения.
В качестве нелинейного элемента служат два встречно включенных амплитудных детектора.
При таком включении входное напряжение или с учетом (17.2):
(17.3)
Где , – амплитуды высокочастотных напряжений, прило -
женных к диодам.
Используя векторные диаграммы (рис. 17.6) определим напряжения , , в три различных момента времени. Пусть при частота напряжения равна среднему значению .
Ссв
L1
L2
C1
U1
I2
L3
UД1
U2
C0
UД2
ЕД1
ЕД2
UВых
1
А) Б)
Рис. 17.5 Рис. 17.6
В качестве исходного возьмем вектор напряжения на первом контуре (рис. 17.6, А). За счет трансформаторной связи ЭДС на вводимой во втором контуре будет в противофазе с . При ω = ω0 второй контур настроен в резонанс с , поэтому ток совпадает с по фазе. Напряжение , создаваемое на индуктивности разделяется относительно ее средней точки на два противофазных напряжения , одно из которых опережает по фазе на 90°, а другое отстает на этот же угол. Напряжения и на каждом диоде представляет собой векторные суммы напряжений , попадающих во второй контур через конденсатор связи CСв и напряжений , т. е. . Из диаграммы (рис. 17.6, А) видно, что в данный момент времени и в соответствии с формулой (17.3) .
Пусть в момент времени частота напряжения стала меньше ω0, то есть ω = ω0 – Δω. Второй контур по отношению к первому является контуром последовательного типа, поэтому при ω < ω0 он имеет для тока емкостной характер сопротивления и ток опережает по фазе на угол φ, зависящий от величины расстройки (рис. 17.6, Б). Проделав построения, аналогичные предыдущему случаю, видим, что , .
Если в момент времени частота входного напряжения увеличится ω = ω0 + Δω, то второй контур будет иметь индуктивный характер сопротивления, ток отстает от по фазе на угол φ и для интересующих нас напряжений получим соотношения: , .
При изменении частоты во времени по закону на выходе детектора получим напряжение звуковой частоты , амплитуда которого пропорциональна девиации частоты . Элементы в цепи диодов (рис. 17.4) выполняют те же функции, что и в схеме (рис. 17.2). Дроссель создает цепь для токов и , исключая шунтирование контура , , конденсатором .
Выходное напряжение зависит не только от изменений ω(T), вызванных частотной модуляцией, но и от изменения амплитуды , вызванных помехами. Для исключения воздействия помех перед дискриминатором включается амплитудный ограничитель. В качестве ЧМ детекторов используются также дробные детекторы и детекторы с дискретной обработкой ЧМ сигнала.
Для детектирования фазомодулированных сигналов используются фазовые демодуляторы, в которых используется опорное эталонное напряжение. |