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

где S - крутизна характеристики диода.

Пусть к идеальному диоду подведены два напряжения (рис. 17.И): u=Uax-U=. При амплитуде входного напряжения, большей постоянного напряжения, запирающего диод, т. е. при Um>U=, через диод проходит ток, имеющий вид последовательности косинусоидальных импульсов с углом отсечки е (рис. 17.12):

{П ппн iiCt- Вольт-ам-

"Р" u<:Kj, /1744 перная характеристика

b{UmCOS,at-U) при и>0. идеального диода

Угол отсечки 6 можно найти из соотношения cosQ = U=/Um.

Рис. 17,11. Схема диода, к которому приложены переменное и постоянное напряжения


Рис. 17.12. Напряжения, приложенные к диоду, и импульс тока, проходящего через диод

В идеальном диоде в отсутствие входного напряжения тока нет, поэтому приращение постоянной составляющей тока через диод

Д/= = /== ~ }s{UrnCOS(ot-U)dat= ~ {UmsinQ-UQ) п 0 п

SUr,

(sine-ecosG).

(17.5)

Обычно на диод специально не подают постоянное напряжение Оно получается в результате прохождения постоянной составляющей тока через резистор R, шунтированный конденсатором С. Поэтому [/= = /=Р.

Умножая обе части равенства (17.5) на Р и деля на Um, получаем

cos 6 =

ЬЗёК (sinG-Gcose)

cosG= (sine-GcosB),

где ra=l/S.



Таким образом, угол отсечки 6 является решением трансцендентного уравнения

ncose/(sine-ecose)=/?/ra. (17.6)

Мы видим, что угол 6 является функцией отношения сопротивления нагрузки Д к сопротивлению открытого диода га.

При льших сопротивлениях нагрузки, когда Я>Гд, угол отсечки 6 мал и cos6 = t/=/fm~ 1-

. Полагая б малым, можно разложить sin 6 и созЭ в ряд и переписать равенство (17.6) в следующем виде:

1-6+

Э--93Ч.

(17.7)

Пример. Пусть i?=20 кОм; гэ=40 Ом. Тогда R/r)=bOO и угол отсечки 9»

« VЗя/500=0,26; cos 9 = {/=/{/„« 1-0,592=«0,96.

17.5. ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ДИОДНОГО ДЕТЕКТОРА

Когда входной сигнал диодного детектора снимается с колебательного контура, детектор шунтирует этот контур. Шунтирующее действие детектора характеризуется его входным сопротивлением. Под входным сопротивлением детектора понимается отношение амплитуды напряжения, приложенного к детектору, к амплитуде первой гармоники тока через детектор;

Rex=UJImU (17.8)

Используя (17.4), найдем первую гармонику тока через детектор:

1т\ =

откуда Rex=

- / i cos(otd(ot--

(6-cos 6 sin 6),

e-cos 9 sin 0

(17.9)

Если 6 = я/2, то Rex~2rQ. Действительно, угол отсечки Э = я/2 получается при /?=0. В этом случае диод подключен параллельно колебательному контуру (рис. 17.13) и ток через диод протекает в течение половины периода, так что эквивалентное шунтирующее сопротивление вдвое больше внутреннего сопротивления диода.




Рис. 17.13. Схема детектора и импульс тока, проходящего через диод при сопротивлении нагрузки R=u

Если угол отсечки е<1, то знаменатель в (17.9]

e-cosesine~e-(i - evs) (е - е/б)« 2 е V3.

Мы ранее нашли, что Э~3л;(гэ ?), поэтому

Rex-

й-cos9sin9 2n{rajR) Следовательно, при РГэ

Rex = R/2.

(17.10)

Зависимость входного сопротивления от сопротивления нагрузки показана на рис. 17.14.

Входное сопротивление детектора при параллельном включении диода. На рис. 17.15 показана схема детектора, в котором диод включен параллельно сопротивлению нагрузки. Такая схема включения диода оказывается единственно возможной, если катод диода должен быть заземлен или шунтирован большой емкостью на землю.

Схема с параллельным включением диода с точки зрения ее работы мало отличается от схемы с последовательным включением, рассмотренной ранее. В самом деле, когда диод проводит, постоянная времени заряда конденсатора С равна ТзарГдС. Когда диод не проводит, конденсатор С разряжается с постоянной времени Tpaap = RC.

Напряжение на диоде в обеих схемах u = Uex-Uc. Различие заключается лишь в том, что в параллельной схеме выходное на-


Рис. 17.14. Зависимость входного сопротивления идеального диодного детектора от сопротивления нагрузки

"Осткя

Рис. 17.15. Диодный детектор с параллельным включением диода:

а - принципиальная схема; б - эквивалентная схема



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



0.007