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

III \/ */ I /

ill " ч.\/

1 "



Рис. 17.2. Детектирование диодным детектором: а - напряжения на входе и выходе детектора: б - напряжение на диоде


Рис. 17.3. Тот же процесс, что и на рис. 17.2, но при меньшем угле отсечки, получающемся при увеличении сопротивления нагрузки детектора


7 v«>-"&»

приемниках импульсных и телевизионных сигналов R - порядка 2- 3 кОм, в радиовещательных приемниках-порядка 200-300 кОм.

Процесс детектирования модулированного напряжения диодным детектором иллюстрируется временными диаграммами, показанными на рис. 17.2.

Если увеличить сопротивление нагрузки R, то угол отсечки уменьшится и постоянная составляющая выходного напряжения иых приблизится к амплитуде входного напряжения Um, что хорошо видно ИЗ

сопоставления рис. 17.2 и 17.3. Иногда временные диаграммы удобно изображать в непосредственной связи с вольт-амперной характеристикой диода, как это сделано, например, на рис. 17.4.

17.2. ДЕТЕКТИРОВАНИЕ МАЛЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Пусть детектируемое напряжение малой амплитуды подведено к диоду 1рис. 17.5). Напряжение можно считать малым, если его амплитуда сравнима с длиной участка, в пределах которого ха-

Рис. 17.4. Вольт-амперная характеристика диода и напряжение на диоде при детектировании



вм

"в 4F


Рис. 17.5. Схема диода, к которому приложены постоянное положительное и переменное напряжения

Рис. 17.6. Нелинейный участок характеристики диода и его сравнение с амплитудой входного напряжения

рактеристика диода нелинейна (Аи на рис. 17.6). Ток диода равен =/(«o + ««*)=/.("o)+r("o)««« + 0,5/"(«o)«L+ ...

Пусть, начиная с некоторого момента времени, на вход детектора подается напряжение t/mcos со/. Включение входного напряжения вызывает приращение постоянной составляющей тока, проходящего в цепи диода:

A/= = 0,25r("o)t/Lo.

(17.1]

Если на вход подать модулированное напряжение с амплитудой Um=Umo{+tncosQt), ТО приращсние постоянной составляющей будет содержать слагаемые с частотами Q и 2Q:

А/= = 0,25/{uq)Uм{\+2тcos Ш + тcosQt).

Амплитуда тока частоты Q равна

а амплитуда тока второй гармоники, т. е. составляющей с частотой 2Q,

/m2Q=-/"(«o)t/L о

Таким образом, коэффициент гармоник

К. = 1гп2я/1та=-т/4. (17.2)

Детектирование малых напряжений нежелательно по двум причинам: нелинейные искажения могут достигать 25% (при т=1), коэффициент передачи детектора мал, так как при малых входных сигналах амплитуда низкочастотного тока пропорциональна квадрату амплитуды входного напряжения.

Например, с помощью электронного вольтметра нельзя измерять переменные напряжения меньше 0,1 В без предварительного усиления до детектора. По этой причине в приемниках обычно



применяют усиление до детектора, чтобы избежать малоэффективного детектирования слабых сигналов, а в милливольтметрах - широкополосные усилители, имеюшие диапазон усиливаемых частот от О до 30-100 МГц.

9-И-

Рис. 17.7. Детектор на полупроводниковом диоде

-"обр

17.3. ДЕТ]КТОР НА ПОЛУПРОВОДНИКОВОМ ДИОДЕ

Схема детектора на полупроводниковом диоде показана на рис. 17.7. Особенностью полупроводникового диода является наличие заметного обратного тока при отрицательном напряжении на диоде, в отличие от лампового. Учитывая это обстоятельство, можно представить схему с полупроводниковым диодом эквивалентной схемой с ламповым диодом, как это показано на рис. 17,8.

Характеристику реального полупроводникового диода можно представить в виде суммы двух характеристик: характеристики лампового диода, показанной на рис. 17.9 (штриховой линией), лежащей ниже правой ветви реальной характеристики полупроводникового диода, и характеристики, выражающей зависимость тока в сопротивлении Ro6p от приложенного к нему напряжения.

Конечное значение сопротивления Ro6p приходится учитывать при рассмотрении нагружающего действия детектора на источник сигнала, а также при определении угла отсечки, при котором работает диод в схеме детектора.

Следует заметить, что при детектировании как амплитудном, так и частотном (см. § 17.13) применяются только точечные диоды. Плоскостные диоды не применяются из-за большой входной емкости.

17.4. ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ПРИ ИДЕАЛЬНОМ ДИОДЕ

Идеальным называется диод, имеющий вольт-амперную характеристику, показанную на рис. 17.10. Рис. 17.9. Представление ха- Зависимость тока i через диод от, рактеристики точечного полу- напряжения и на диоде выражает-проводникового диода в виде ся равенством суммы вольт-амперных харак- , п.

теристик идеального диода и i= J " Р**

постоянного сопротивления \ О при Ы<0,

Рис. 17.8. Схема лампового диодного детектора, эквивалентного полупроводниковому диодному детектору


117.3)



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



0.0019