Детектирование

Детектирование предназначено для выделения НЧ сигнала из модулируемого сигнала.

1. Детектирование АМ сигналов.

Детектирование АМ сигнала можно осуществить с помощью нелинейного элемента, например диода При этом различают 2 основных режима: квадратичный и линейный.

а) Квадратичный режим детектирования.

Если амплитуда детектируемого напряжения мала и не выходит за пределы криволинейного квадратичного участка, то режим называется квадратичным и выходной ток описывается полиномом 2-ой степени:

i(t)= a0+a1U+a2U

Для модулирования АМ колебания:

U(t)=(U_mw+U_msint)sinwt ,тогда:

i(t)=a₀+a₁(U_mw+U_msint)sinwt+a₂(U_mw+U_msint)sinwt

Произведение во втором слагаемом дает слагаемые с частотой w-и w+, которые много больше чем и легко отфильтровуются ФНЧ.

a₂(U_mw+U_msint) sinwt=a₂ U_mw sinwt+a₂U_msint* sinwt+2a₂U_mw U_m*sint* sinwt

Анализ показывает, что в спектре выходного тока кроме нелинейных частот присутствуют слагаемые с частотой и 2, причем амплитуда слагаемого с частотой в 4 раза больше чем амплитуда слагаемых с частотой 2(при m=1). Отфильтровать частоту 2невозможно, но ввиду широкого спектра НЧ сигнала т.е спектры перекрываются.

Большая амплитуда второй гармоники приводит к сильным искажениям (до 25% при m=1 до 10% при m=0.3).

б) Линейный режим детектирования.

Если амплитуда детектируемого напряжения достаточно велика и занимает большую часть линейного участка ВАХ, то режим называется линейным (считается линейным ввиду того, что применение амплитуды происходит главным образом на линейном участке ВАХ).

Амплитуды гармоник зависят от амплитуд импульсов и угла отсечки. При неизменном (=90) амплитуды гармоник (в том числе нелинейная составляющая зависит только от амплитуды импульсов).

 

I₀=₀i_max

 

В свою очередь амплитуда сигналов линейно зависит от амплитуды модулированного напряжения, которое изменяется по закону sint. Для выделения постоянной составляющей (медленно меняющейся) или ФНЧ.

ФНЧ состоит из (R_Г+R_Д) и С. Резистор R нужен для того чтобы конденсатор разряжался через него при уменьшении амплитуд импульсов.

В противном случае диод оказался бы запертым и детектор не отслеживал бы изменения амплитуды импульсов в сторону уменьшения.

 

=(R_г+R_д)С

=R*R; >