Амплитудные детекторы импульсных сигналов

Анализ показывает, что для линейного детектора эквивалентная схема детектора не меняется за исключением того что вместо

 

 

в случае импульсных сигналов должна использоваться величина

где S крутизна прямой ветви ВАХ диода.

(Если, например, RC ³ 10 T, то U ₂/ U ₁³0,9.)

Для кусочно-линейной аппроксимации ВАХ диода и т.е. продетектированный ток уменьшается в Q раз. Отсюда следует:

Коэффициент передачи детектора

Поскольку входное сопротивление для частоты w имеет смысл только в течение времени существования радиоимпульса, то выражение для R _вх остается таким же, как для непрерывного сигнала:

Таким образом, пиковый детектор радиоимпульсов может рассчитываться по формулам детектора непрерывных сигналов, если вместо нагрузки R брать R '= R / Q. Для получения больших k_d и R _вх необходимо выбирать R порядка мегом.

 

1. Взаимодействие двух колебаний при амплитудном детектировании.

Распространен случай, когда на детектор одновременно воздействуют два колебания U _w1 и U _w2, например, сигнал и помеха, различающиеся по частоте на Dw = |w₁- w₂|. Детектор будем считать линейным, т.е. U ₌ = k_dU _w, где U _w представляет вектороную сумму колебаний U _w1и U _w2 (рис.6.18).

Легко видеть, что картина биений U _w(t) несимметрична относительно большего по амплитуде колебания U _w1: большую часть периода биений (дуга 1 на рис.6.18) амплитуда суммарного колебания превосходит U _w1, меньшую часть (дуга 2) - U _w< U _w1. При убывании U _w2 асимметрия становиться все менее заметной.

Будем считать детектор безынерционным для частоты биений: RC <<1/Dw. Тогда напряжение на выходе детектора U ₌(t) = k_dU _w(t). Из векторной диаграммы:

Пусть U _w2/ U _w1<<1. Тогда

где

Разложение в ряд приближенно дает:

Видно, что кроме биений выходной сигнал безынерционного детектора содержит приращение постоянной составляющей, вызванное большим сигналом, D₁U₌= k_dU _w1, и приращение, вызванное малым сигналом,

Отсюда можно сделать вывод, что при детектировании безынерционным детектором слабый сигнал подавляется сильным: коэффициент передачи для него в раза меньше, чем коэффициент передачи для сильного сигнала или коэффициент передачи для слабого сигнала в отсутствие сильного. Приращение D₂ U ₌ появляется только вследствие отмеченной выше асимметрии векторной диаграммы: за счет нее среднее значение U _w немного больше, чем U _w1.

Если воздействующие на детектор колебания амплитудно-модулированые с глубиной модуляции m ₁ и m ₂, то на выходе амплитуды частот модуляции W₁ и W₂ относятся как:

Когда детектор является инерционным для частоты биений, он работает как пиковый для максимальных амплитуд суммарного колебания. При этом биения на выходе практически сглаживаются, подавления слабого сигнала сильным не происходит. Практически это означает, что граничную частоту безынерционности следует делать лишь в 2…3 раза выше высшей частоты модуляции. Тогда сильные внеполосные помехи, проникающие на вход детектора, не будут приводить к подавлению слабых сигналов.

1. Частотное детектирование: основные характеристики частотно-модулированного сигнала, выбор полосы ЧМ-приемника.

основные характеристики частотных детекторов

а) частота модуляции F;

б) индекс модуляции

Спектр ЧМ-колебания при модуляции гармоническим сигналом частоты W бесконечен и симметричен относительно несущей w0 и расстояние между линиями равно W.

Амплитуды гармонических составляющих спектра на частотах (w0 ± n W) пропорциональны Jn (y), где Jn (y) - функциям Бесселя первого рода n -го порядка.

Для обеспечения частотной избирательности Ппр ВЧ узкая, что при ЧМ сигнале вызовет искажения сигнала.

Реальная Првч, включает все составляющие спектра, амплитуда которых > 0,01 (1%).

И приближенно оценивается выражением