Материал: Радиоприемные устройства учебник.

Согласно (8.86) максимальное значение чувствительности обеспечивается

Если же определять чувствительность по току короткого замыкания на за­ жимах диода, то получим новое выражение

(1 + гдIRpm)-

В случае работы туннельного диода, соответствующей падающему участку статической ВАХ, выражения (8.90) и (8.91) изменятся следующим образом. В знаменателе величина дифференциального сопротивления по 1-й гармонике будет отрицательна (Rpni < 0), а в числителе появится дополнительный член, характеризующий увеличение амплитуды входного сигнала на переходе диода. Это увеличение приблизительно равно коэффициенту отражения падающей мощ­ ности, величина которого может быть существенно больше единицы. Вследствие этого эффективность регенеративного детектора оказывается на порядок выше эффективности нерегенеративного детектора. В свою очередь, минимальная чув­ ствительность обычных детекторов на ТД и ОД, за которыми следуют широко­ полосные транзисторные видеоусилители, превышает чувствительность детекто­ ров на точечных полупроводниковых диодах, используемых на сверхвысоких частотах, в среднем на 3 4- 8 дБ. На рис. 8.23, б изображены статическая ВАХ

8.9, Работа детектора при воздействии двух колебаний

В практике радиоприема приходится часто сталкиваться с одновре­ менным воздействием на детектор двух или нескольких высокочастот­ ных колебаний. Рассмотрим основные явления, обусловленные детекти­ рованием двух высокочастотных колебаний. Эти колебания могут быть полезными и действовать на одной частоте или на несколько отлича­ ющихся частотах; одно из двух колебаний без модуляции или с ампли­ тудной модуляцией может быть полезным, а второе представлять собой

309

помеху; в частном случае помехой может быть также флюктуационный шум.

В простейшем случае на входе детектора (рис. 8.24, а) действуют два немодулйрованных переменных напряжения с различными часто­ тами:

ui — Ui cos (®i* + $i)> иг — ^2 cos ((о2/ + ф2). (8.92)

Сумма двух напряжений всегда может быть представлена на основании известных способов одним колебанием

В соответствии с векторной диаграммой, приведенной на рис. 8.24, б, поясняющей сложение двух напряжений, амплитуду и фазу резуль­

где До> = coj — о)2 — разностная; частота. Амплитудный детектор не реагирует на

фазу колебания; поэтому практический инте­ рес представляет соотношение для огибающей

■ суммарного, результирующего колебания. Для рассмотрения результата воздействия суммарного колебания

на линейный детектор первоначально примем детектор безынерцион­ ным для разностной частоты. В этом случае должны выполняться усло­ вия

310

Будем считать, что из двух гармонических колебаний (8.92) одно представляет собой полезное колебание, а другое — напряжение по­ мехи. Задача заключается в определении приращений постоянных, со­ ставляющих напряжения на нагрузке от действия 1-го и 2-го колеба­ ний. На основании (8.99) получаем

Отсюда отношение постоянных составляющих оказывается равным

Это показывает, что в безынерционном детекторе при взаимодейст­ вии двух переменных напряжений слабый сигнал подавляется сильным.

В присутствии сильного сигнала линейный детектор ведет себя по от­ ношению к слабому сигналу как квадратичный детектор; его коэффи­ циент передачи получается равным

Полученному результату можно дать физическое объяснение. При малой амплитуде t/2 результирующее колебание имеет практически си­ нусоидальную модуляцию с периодом ТД(Й = 2л/До), что не должно изменять величины выпрямленного напряжения на нагрузке детекто­ ра из-за действия второго сигнала (рис. 8.25). С увеличением амплиту­ ды второго сигнала нарушается синусоидальная форма огибающей и из-за асимметрии ее относительно среднего значения результирующе­ го колебания появляется приращение постоянной составляющей, обусловленное действием второго сигнала. Теоретический анализ при произвольных соотношениях амплитуд двух переменных напряжений оказывается более сложным по сравнению с приведенным; эффект по­ давления несколько ослабляется, но принципиальное объяснение ре­ зультата взаимодействия двух колебаний при детектировании сохраняет свое значение. На основании анализа сделаем следующий вывод. Если колебание ых представляет собой полезный сигнал, а колебание и2 — помеху, то на выходе безынерционного детектора улучшается отноше­ ние еигнал/помеха. В этом случае подавление сильным сигналом сла­ бой помехи — полезное явление. Наоборот, в случае превышения по-

stг

мехи над полезным сигналом детектор будет существенно ослаблять последний. Поэтому необходимо уменьшать помеху в каскадах усиле­ ния высокой частоты и создавать превышение полезного сигнала над уровнем помехи до входа детектора.

При воздействии двух колебаний на детектор часто рассматривают иную задачу. В отличие от предыдущей она заключается в выделении переменного напряжения разностной частоты. В этом случае одно ко­ лебание представляет собой принимаемый сигнал, а второе является вспомогательным, поступающим на детектор от местного гетеродина. При таком гетеродинном детектировании, используемом при приеме телеграфных сигналов, разностную частоту выбирают в области зву­ ковых частот. В соответствии с (8.99) напряжение разностной частоты можно представить в виде

где Uдм = Кд£/2 — амплитуда напряжения разностной частоты. Согласно определению (8.9) коэффициент передачи равен

(8.104)

Отсюда видно, что в безынерционном детекторе при соотношении ам­ плитуд и г коэффициент передачи Kr av>= /Сд, что соответствует случаю идеального детектирования сильного модулированного сигна­ ла. Следовательно, при наличии гетеродинного напряжения для слабых сигналов обеспечивается режим детектирования сильных сигналов. В отсутствие гетеродинного напряжения принимаемому слабому сигна­ лу соответствовал бы режим детектирования слабых сигналов.

огибающей результирующего колебания Uv (t) (рис. 8.25), и из-за медленного разряда емкости С на сопротивление нагрузки R он как бы фиксирует максимальные значения этой огибающей.

Очевидно, в этом случае выпрямленное напряжение на нагрузке детектора можно представить в виде двух слагаемых

На основании этого можно заключить, что при инерционном детек­ тировании, при котором условие безынерционное™ детектора не вы­ полняется (т > Т дш), взаимодействие двух колебаний отсутствует

иполезный результат детектирования t/= получается таким же, как

ипри их раздельном детектировании.

S12