Материал: Радиоприемные устройства учебник.

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

детектора (см. рис. 8.1, б) входное сопротивление определяется диодом и резистором Я, включенными по высокой частоте параллельно, по скольку емкость конденсатора С представляет токам этой частоты весь ма малое сопротивление. Обозначая входное сопротивление диода с учетом реакции нагрузки как Я в* посл, получаем


	Я вх пар	вх иоспЯ^Я вх		посл + Я),		(8.43)
где Явх посл	— входное сопротивление			последовательного детектора,
величина которого определяется выражением					(8.41).	сопротивление
При больших сопротивлениях			нагрузки		входное
параллельной	схемы	детектора	получается		равным	ЯВх пар = Я/3.

До сих пор предполагалось, что емкость нагрузки выбрана из усло вия 1/(оС Я, что соответствует С -> оо. На практике величина ем кости конечна и уменьшение ее по сравнению с С -> оо приводит к двум нежелательным явлениям — к снижению Кя и возрастанию ц, опреде ляемого (8.8). Следовательно, возникает практический вопрос о выборе реальной величины шунтирующей емкости. Очевидно, желательно, чтобы емкость С была выбрана настолько большой, чтобы Кя мало от личался от максимально возможного значения Кя макс» вычисленного при условии С ОО (/Сд макс = COS 0).

Значение конечной емкости С, при которой
Кл = 0,9КДмакс,	(8.44)

называют критическим значением Скр. Последнее обычно определяют из семейства кривых, вычисленных для различных значений параметра БЯ. На основании вычисления величины С„р для различных значений БЯ построен график на рис. 8.12, в котором по оси ординат отложено

безразмерное произведение соСкрЯ,			а по оси абсцисс — параметр 5 Я.
Очевидно,	для обеспечения	/Сд >	0,9/Сд ма„с	необходимо выбирать
величину	емкости С > Скр.	Как	показывают	исследования, умень

шение емкости до нуля (С — 0) снижает Кя до значения, равного Кя -> 1/я. Однако такой результат получен без учета междуэлектродной емкости Сак (Сан » 1 -Ь 3 пФ). С одной стороны, при С = 0 и при условии 1/соСак С R величина Кя может упасть не в я раз по сравне нию с Кя макс» а в десятки и больше раз, поскольку основная часть входного переменного напряжения будет падать на нагрузке и лишь небольшая часть его будет приложена к диоду. С другой стороны, при том же условии 1/юСак < Я и при соизмеримости С « Сак входное напряжение будет перераспределяться между емкостями, что также приведет к значительному снижению коэффициента передачи. Поэтому для увеличения выпрямленного напряжения на выходе детектора ми нимальное значение емкости определяют из условия Смив ^ 10 Сак.

Увеличение шунтирующей емкости способствует уменьшению пуль саций выпрямленного напряжения. При конечной величине емкости напряжение на нагрузке детектора периодически изменяется с частотой входного переменного напряжения от значения исми„ до значения мемакс (рис. 8.13). При воздействии на детектор синусоидального на-

290 ч

пряжения конденсатор заряжается с малой постоянной времени, рав

ной т3 = RiC\			в установившемся режиме это соответствует участкам
АБ,	А'Б',	....	При мгновенных значениях напряжения на диоде и <С
<	«гМа1(0	конденсатор будет медленно разряжаться на сопротивление

нагрузки. Этот неуправляемый разряд характеризуется постоянной времени, равной Тр —RC (участки БА', Б'А", ...), и происходит до тех пор, пока величина мгновенного значения переменного напряжения на диоде не превысит величину напряжения на емкости « > «cMlw-

Коэффициент пульсации, являющийся третьим основным парамет ром детектора, можно характеризовать отношением

Т|п == ( « С макс Ч с мин)/2 | ^ е = |>

(8.45)

где 6/_, — выпрямленное напряжение на нагрузке детектора. Величина т]п определяется схемой и параметрами детектора.

В заключение определим внутренние параметры детектора. Их можно рассчитать или найти по характеристикам выпрямления. Для расчета параметров первое выражение (8.37) представим в виде

/_ = — sine — — /_Д.

(8.46)

яя

Если свести (8.46) к структуре выражения для закона Ома, то получим

SU .	sin 0	и
— sin 0		и
/ = = — -------0	= —П—	(8-47>

i+ s r —

яSQ

Сравнивая первое выражение (8.18) с (8.47), приходим к выводу, что параметры детектора можно определить выражениями

Рд	sin 0	р __	_Д_	М-д	_ 5	sin0	(8.48)
	0 ’	~	S 0 ’	Riji		я

откуда следует, что рд		1 при 0 ->- 0; Rta>			Rt, так как я/© < 1 и
S n < S, поскольку sin 0 /я <			1. Эти параметры зависят от крутизны'
характеристики диода S		и угла отсечки 0.

10*

291

Для графического нахождения параметров детектора по известным характеристикам выпрямления воспользуемся рис. 8.9. Первоначально проведем нагрузочную прямую из начала координат под углом а =

— arctg (1/i?) и определим рабочую точку 0 как пересечение характе ристики при амплитуде U — 1)г с нагрузочной прямой. Задаваясь при ращением амплитуды напряжения на входе детектора ЛU — U2 — Ult построим соответствующее ему приращение выпрямленного тока. Тогда в соответствии с определением параметры рд, 5 Д, R ia в рабочей точке могут быть выражены в виде

Рд	и ^ 2- и ^	S д «	ов		I/.	(8.49)
	иг- и 1		R	*Д	АБ
			£/2-£ Л

Точность определения параметров повышается с уменьшением ин тервалов между соседними кривыми семейства характеристик выпрям ления.

8.7. Детектирование сильного модулированного сигнала на ламповом диоде

Напомним, что при детектировании модулированного сигнала с оги бающей V (t) = U0 [1 + т cos (Ш + ср)1 параметры нагрузки детек тора выбирают л з условия

1/юС С R « 1/ДС,

(8.50)

которое на практике не всегда выполняется идеально, особенно когда частота несущей со соизмерима с частотой низкочастотного сигнала Q. Тогда сопротивление нагрузки детектора на частоте модуляции можно приближенно считать равным сопротивлению постоянного тока Z (jQ) fa та R. В этом случае уравнение детекторной характеристики AU= =

— — — U cos 0 линейного детектора остается справедливым для модулированного сигнала, и можно записать

	А£Л= (0 = U= (t) = —U0 (1 + т cos (Qt + cp)cos ©,				(8.51)
откуда	AU= (t) представим в виде
		U= (t) — —U^о — Uq cos (Qt +		<р),
где £/=„ =		U0 Кл — среднее значение выпрямленного напряжения,
причем	для	немодулироваиного	напряжения	/Сд — cos 0;	Ua =
= m(JQK д — полезный результат детектирования.
Следовательно, при аппроксимации ВАХ (8.30) и при выполнении
условия	(8.50) детектор не вносит		искажений и осуществляет идеаль
ное детектирование модулированного сигнала.
В соответствии с определением Кда получаем Кяа = Ад, т.					е. при

идеальном детекторе его коэффициент передачи одинаков для модули рованного и немодулированного сигналов.

Равенство Кя = /Сда = cos 0 можно получить также, подставив в (8.19) значения параметров (8.48).

292

Перейдем к рассмотрению вопроса о нелинейных и частотных иска жениях, понятие о которых было введено в §8.3.

Нелинейные искажения. Как уже было показано, детектирование слабых сигналов всегда сопровождается нелинейными искажениями (8.29). Нелинейные искажения могут возникать и при детектировании сильных сигналов вследствие неравенства сопротивления нагрузки де тектора постоянному току и току частоты модуляции пли из-за инер ционности нагрузки детектора. Им соответствуют условия

Z (Р) =	~ Да. причем Ra =f*R, Z{jQ)<R,	(8.52)
где R, Rq — сопротивления нагрузки детектора постоянному		току
и току частоты модуляции соответственно (R — /?=).

Рассмотрим нелинейные искажения, возникающие при неравенст ве сопротивления нагрузки детектора постоянному току и току частоты модуляции; этому случаю соответствует первое условие (8.52). Обра тимся к схеме, приведенной на рис. 8.14, в которой из-за наличия пе реходной цепи между детектором и входом усилителя низкой частоты сопротивление нагрузки для тока частоты модуляции получается рав ным

Rq — RcRKRo + R),

а сопротивление нагрузки постоянному току /?= — Rx -f- R2, причем

R ^ > Rq-

Для выявления возникающих нелинейных искажений обратимся к характеристикам выпрямления, изображенным на рис. 8.15. Они

построены при трех	значениях амплитуды	входного напряжения:
U = U0 (1 + т), U =	U0 и U = U0 (1 — т),	причем характеристика,

соответствующая амплитуде напряжения 11 = 0, представляет собой идеализированную статическую характеристику детектора (8.30). Режим работы детектора в отсутствие модуляции входного напряжения будет характеризоваться рабочей точкой Л; она образуется в результа те пересечения нагрузочной прямой, проведенной под углом а = = arctg (1/7?), с характеристикой, соответствующей амплитуде напря жения U = f/0.

При модулированном напряжении нагрузочной прямой для токов модулирующей частоты будет являться другая прямая, образующая

293

с осью абсцисс угол р = arctg (1//?я), причем р > а. В отличие от предыдущей нагрузочной прямой она называется динамической и проходит также через рабочую точку А, поскольку положение рабочей точки определяется постоянным напряжением на нагрузке детектора. При уменьшении глубины модуляции входного напряжения точки Б и В будут стремиться к точке А, где Б и В — точки пересечения ди намической нагрузочной прямой с характеристиками, полученными при амплитудах напряжения U — U0 (I + т) и U = U0 (1 — т) соот ветственно.

Очевидно, нелинейные искажения отсутствуют, если нагрузочная прямая пересекается с характеристикой, снятой при U — U0 (1 — т), выше оси абсцисс. При изменении амплитуды входного напряжения пропорционально закону модуляции изменяется выпрямленный ток А/= (Ь> а следовательно, и выпрямленное напряжение (t). Одна ко при увеличении глубины модуляции входного напряжения или, что одно и то же, при уменьшении сопротивления нагрузки Rq точка их пе ресечения может оказаться ниже нуля, что будет свидетельствовать о наличии нелинейных искажений. Действительно, увеличивая глубину модуляции входного напряжения до значения, которому соответствует новая характеристика (пунктирная линия), убеждаемся, что точка пе ресечения Г лежит ниже оси абсцисс. В этом случае при уменьшении амплитуды входного напряжения получается отсечка выпрямленного тока, поскольку в цепи детектора не может быть выпрямленного тока меньше нуля. Возникновение нелинейных искажений, связанных с от сечкой выпрямленного тока, обусловлено действием запирающего на пряжения, образуемого на конденсаторе Ср переходной цепи Ср, Rc. Дело в том, что разряд емкости Ср на суммарное сопротивление R + -f Rc происходит медленно, и в течение времени — t 2, когда диод находится в запертом состоянии, напряжение на конденсаторе практи чески мало изменяется. Следует иметь в виду, что в целях уменьшения частотных искажений в области низких частот QHвеличину емкости Ср

294

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/155587

Смотрите также:







Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_-___-~1
_1-тема-СтрМетал
_10_Эмиль Золя для эл версии