Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 [93] 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Вольт-амперная характеристика типичного диода приведена на рис. 7-73, б, а основная схема детектора - на рис. 7-73, в. В последующем при рассмотрении линейного диодного детектирования предполагается, что входной сигнал имеет амплитуду порядка одного или более вольт, что несущая частота входного сигнала значительно выше любой модулирующей частоты и что емкостью диода можно пренебречь. Величины 7? и С цепи нагрузки детектора выбираются из следующих соображений:

1. R должно быть много больше сопротивления диода в прямом направлении, для того чтобы выпрямление было достаточно эффективным.

2. Емкость С должна быть достаточно мала во избежание серьезных амплитудно-частотных

частотой на нагрузке 7? и обеспечить эффективное выпрямление.

Если на вход детектора подать немодулиро-ванное напряжение сигнала, то диод будет


Рис 7-74. Напряжения в схеме диодного детектора.

отпираться лишь в течение части каждого положительного полупериода входного сигнала и на цепочке RC возникнет постоянное напря-


u>0CR\С-6 фарадах, К-д омах)

Рис 7-75. Эффективность выпрямления диодного детектора общее сопротивление источника вместе со средним сопротивлением диода R.

я фазо-частотных искажений на высших модулирующих частотах из-за большой постоянной времени RC.

3. Емкость С вместе с тем должна быть достаточно велика, чтобы обеспечить хорошую фильтрацию пульсаций напряжения с несущей

жение. Емкость С заряжается во время положительных полупериодов и не успевает полностью разрядиться за отрицательные полупериоды, поэтому после нескольких периодов постоянное напряжение на С достигает величины, лишь незначительно отличающейся от



амплитудного значения входного сигнала, как это показано иа рис. 7-74. Поскольку напряжение на цепочке RC близко к амплитуде входного сигнала с/тс, то диод отпирается лишь в течение незначительной части каждого положительного полупериода, когда ис больше выпрямленного напряжения U0- Среднее за период значение зарядного тока, протекающего через диод при его отпирании, равно среднему разрядному току через R. Выходное напряжение и„ состоит из постоянной составляющей U0 н переменной составляющей - пульсаций, ос-

диода (см. § 15-4); однако эти величины примерно равны друг другу и пиковому сопротивлению диода, как это видно из уравнений (15-4) и (15-5). Относительно хорошая точность обычно достигается, если сопротивление диода на рис. 7-75 и 7-76 принять равным сопротивлению диода при токе диода, в 4 раза превышающем средний выпрямленный ток через сопротивление нагрузки.

Если входной сигнал модулирован по амплитуде, то средняя величина тока через диод и напряжения на R и С изменяются в соответ-


Рис. 7-76. Отношение пульсаций к постоянному выпрямленному напряжению на выходе

диодного детектора.

/?и! - выходное сопротивление источника сигнала вместе со средним квадратичным сопротивлением диода (см. § 15-4).

иовная частота которых равна частоте входного сигнала мс. Коэффициент выпрямления диодного детектора

где Uо - постоянное напряжение на и С;

l/mc - амплитуда э. д. с. источника входного сигнала.

Величина i] зависит от выходного сопротивления источника сигнала.

Для данного диодного детектора коэффициент выпрямления можно определить из рис. 7-75, где 7j представлен в функции <acCR для различных значений отношения RUIR. Значения отношения среднего квадратичного значения пульсаций к постоянному выпрямленному напряжению на С и R приведены на графиках рис. 7-76 в функции utCR для различных RajR.

При построении кривых рис. 7-75 и 7-76 использовались соответственно средние или средние квадратичные значения сопротивлений

ствии с огибающей входного напряжения и, таким образом, на цепочке RC воспроизводится модулирующий сигнал. *

Взаимную связь между приложенным к диоду напряжением, средним выпрямленным током 10 и выпрямленным напряжением U0 можно проследить, пользуясь характеристиками выпрямления. Эти характеристики эквивалентны семейству вольт-амперных характеристик триода и обычно приводятся изготовителями ламп. Характеристики выпрямления диода 6X6 показаны на рис. 7-77. На характеристиках средний выпрямленный ток представлен в функции выпрямленного напряжения, причем параметром кривых являются эффективные значения входного напряжения. Поскольку выпрямленное напряжение отрицательно, характеристики соответствуют полярности включения диода, показанной на рис. 7-78. Отрицательная полярность выходного выпрямленного напряжения обычно бывает желательна в детекторах АРУ.



Характеристики выпрямления можно получить экспериментально следующим образом. В схему рис. 7-73, в включают последовательно ( R микроамперметр. Измерения могут быть

" 1

*~=~

300 ,

гоо •

ствующей немодулированному входному напряжению. Как и в усилительных лампах, нагрузочная прямая для постоянного тока может не совпадать с нагрузочной прямой для переменного тока. В качестве примера рассмотрим схему детектора на рис. 7-78. Назначением /?ь Си Cj является фильтрация пульсаций, возникающих при выпрямлении несущих колебаний. Rs и С8 являются элементами фильтра автоматической регулировки усиления и служат для того, чтобы на каскады УПЧ через цепь АРУ поступало лишь регулирующее напряжение и не подавалось низкочастотное напряжение про-детектированного сигнала.

С2 - емкость разделительного конденсатора, служащего для того, чтобы постоянная составляющая выпрямленного напряжения не подавалась на каскад усиления звуковой частоты и не изменяла в нем смещения. В схеме рис. 7-78 сопротивление для постоянного тока

Я = /?1 + -#з = 510 ком,


Постоянная составляющая Выпрямленного напряжения и0


7-77. Характеристики выпрямления диода. На кривых указаны эффективные напряжения входного сигнала. а - период огибающей при напряжении несущей 20 а.

проведены на любой удобной частоте при условии, что произведение шсС7? примерно равно или больше 100. Поддерживая постоянную амплитуду входного напряжения, изменяют R и измеряют /о Одновременно измеряют или рассчитывают Uo по формуле

U о = IoR

и по точкам получают результирующую кривую. Эту процедуру повторяют для ряда значений входного напряжения.

Нагрузочную прямую для постоянного тока на характеристиках выпрямления проводят через начало координат так, чтобы она определялась уравнением

/°=*

где R - сопротивление нагрузки детектора для постоянного тока. Исходной рабочей точкой является точка пересечения нагрузочной прямой с характеристикой выпрямления, соответ-

а сопротивление для переменного тока модулирующих частот (если пренебречь малыми реактивными сопротивлениями С2 и С3) равно:

Нагрузочные прямые по постоянному и переменному току схемы рис. 7-78 показаны на рис. 7-77; они пересекаются в исходной рабочей точке О, полученной в предположении, что эффективное значение не-модулированного сигнала равно 20 в Это справедливо, если ха-выпрямления диода линейны в пределах изменения огибающей кривой модулированного сигнала. Поскольку нагрузочная прямая для переменного тока идет круче, чем нагрузочная прямая для постоянного тока, то

рактеристики


Рис. 7-78. Типичная схема диодного детектора радиовещательного приемника.

глубину модуляции можно увеличивать до тех пор, пока отрицательная полуволна огибающей не достигнет точки А При большей глубине модуляции выходной ток становится равным



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 [93] 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.0083