Нелинейные искажения при амплитудном детектировании

Эти искажения возникают вследствие трех основных причин:

- нелинейности характеристики детектирования,

- инерционности детектора,

- неравенства нагрузки детектора для постоянного тока и частот модуляции.

Инерционность детектора означает зависимость его выходного сигнала не только от текущего значения амплитуды входного сигнала, но и от его амплитуды в течение предшествующих периодов высокочастотных колебаний. Типичный вид возникающих за счет этого нелинейных искажений показан на рис.6.15 для АМ-колебаний с достаточно глубокой модуляцией.

 

 

 

В этом случае разряд емкости С может не успевать следовать за изменениями огибающей. Условие отсутствия таких искажений (условие безынерционности) имеет вид:

| dU ₌/ dt | > | dU _w/ dt |,

т.е. скорость изменения напряжения на нагрузке при запертом диоде должна быть больше скорости изменения огибающей. Рассмотрим, в каких случаях это условие выполняется.

Будем отсчитывать время от точки А. Тогда

где y_А – фаза огибающей в точке А, в которой U ₌(t)= U _w(t), т.е.

Производные

Условие отсутствия искажений может быть записано в виде

и должно выполняться при всех значениях y_А, в том числе при значении, обеспечивающем максимум правой части. Последний имеет место при

что дает cosy_A=- m. Возвращаясь к неравенству, получим:

.

Неравенство должно быть справедливо и на высшей частоте модуляции. Окончательно должно быть:

RC

Видно, что при при m =1 искажения возникают при любом RC >0. При m = 0,6...0,7 получается W_max RC = 1...1,3.

Неравенство нагрузок детектора для постоянного тока и частот модуляции возникает при присоединении через разделительный конденсатор параллельно RC -нагрузке детектора конечного входного сопротивления R _{вх УНЧ}.

R ₌= R,

Получающиеся в результате искажения могут оцениваться по характеристикам выпрямления и построенным по ним характеристикам детектирования рис.6.16 а,б.

 

Например, на рис.6.16 б видно, что характеристика детектирования для нагрузки R _W обладает большей нелинейностью. Чтобы искажения такого рода не возникали, как показывает анализ, необходимо выполнение условия: которое легко обеспечивается при высокоомном входе УНЧ.