Тема 9. Амплитудные детекторы

Детектором называют устройство, служащее для создания напряжения, изменяющегося в соответствии с законом модуляции одного из параметров входного сигнала.

Детекторы классифицируют по характеру входного сигнала и виду параметра, который подвергается модуляции; по способу выполнения и т.д.

Радиосигналы можно разделить на три основные группы:

1) непрерывные гармонические (рис.76, а), в которых передаваемое сообщение заложено в модуляцию одного из следующих параметров гармонического колебания: амплитуды , частоты , фазы . В зависимости от вида модуляции детектируемого сигнала различают амплитудные (АД), частотные (ЧД) и фазовые (ФД) детекторы;

Рисунок 76 – Входные характеристики различных сигналов

2) радиоимпульсные сигналы (рис.76, б), в которых сообщение передается с помощью модуляции одного из следующих параметров сигнала: пикового напряжения , частоты , длительности импульса (широтно-импульсная модуляция – ШИМ), времени начала импульса (временная импульсная модуляция – ВИМ). Для детектирования подобных сигналов используют детекторы радиоимпульсов;

3) видеоимпульсные сигналы (рис.76, в); модуляция в видеоимпульсах может осуществляться изменением пикового значения импульса (амплитудно-импульсная модуляция – АИМ), длительности импульса (ШИМ); времени начала импульса (ВИМ или ФИМ); возможно изменение комбинации импульсов в группе – импульсно-кодовая модуляция (ИКМ). Детектирование подобных сигналов осуществляется детектором видеоимпульса. Детектор, реагирующий на пиковое значение видеоимпульса, называют пиковым.

Амплитудный детектор – устройство, на выходе которого создается напряжение в соответствии с законом модуляции амплитуды входного гармонического сигнала. Если на входе АД действует напряжение , модулированное по амплитуде колебанием с частотой , то график изменения этого напряжения во времени и его спектр имеют вид (рис.77, а). Напряжение на выходе детектора (рис.77, б) должно меняться в соответствии с законом изменения огибающей входного напряжения .

Рисунок 77 – Графики изменения напряжения и его спектр на входе и выходе АД

Спектр АМ – колебания на входе АД состоит из трех составляющих: несущего колебания с несущей частотой и амплитудой и двух боковых составляющих с частотами и и амплитудами ( - коэффициент модуляции); спектр продетектированного напряжения состоит из двух составляющих: постоянной составляющей на частоте и низкочастотной составляющей с частотой и амплитудой (рис.77, б).

Таким образом, напряжение на выходе АД содержит составляющие частот, которых не было во входном напряжении.

Следовательно, в зависимости от способа выполнения АД можно подразделить на:

- синхронные детекторы, использующие линейную цепь с периодически меняющимися параметрами;

- детекторы на основе нелинейной цепи.

В зависимости от типа электронного прибора, реализующего нелинейную цепь, АД подразделяют на диодные и транзисторные.

В зависимости от того, нелинейность характеристики какого типа транзистора используется для детектирования, транзисторные АД делят на коллекторные, базовые, эмиттерные, стоковые, затворные и истоковые.

На практике наиболее частот используют диодные АД.