Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 289

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ходе действует постоянное напряжение, величина которого не­ много меньше амплитуды входного напряжения. Графическое изо­ бражение процесса детектирования немодулированных колебаний приведено на рис. 2.149 в предположении, что

1 <ся„.

Анализируя процесс детектирования простейшего напряжения, можно получить формулы для коэффициента передачи и входного сопротивления детектора.

i t

О W 20° 30° в°

Рис. 2.149. Установившийся процесс в идеальном диод­ ном детекторе при немодулированном входном напря­ жении

Для установившегося режима работы мгновенные значения входного напряжения могут быть записаны в следующем виде:

" в х = Um вх C O S at.

В момент времени t\ имеем ш^ = б, и тогда

^ в х </,) = ^ в ы х = Um в х • cos 6.

Отсюда легко определить коэффициент передачи напряжения детектора, под которым понимается отношение выходного напря­ жения к амплитуде входного напряжения:

Кп

jfs*-

=

cos 6,

(2.248)

 

вк

 

 

где 8 — угол отсечки анодного тока

диода.

 

13*

 

 

 

387


Из этой формулы видно, что коэффициент передачи напряже­ ния диодного детектора всегда меньше единицы.

Выведем уравнение, позволяющее расечитать угол отсечки анодного тока диода по известным параметрам схемы детектора. Мгновенные значения анодного тока диода равны

ia = S-aB = S ( в в х — и в н х ) = S (Um в х cos Ы Um D X • cos 6) = = 5 • Um B X (cos ®t — cos 0).

Зная уравнение для мгновенных значений анодного

тока дио­

да, можно определить его постоянную составляющую

(среднее

значение):

 

/ао =

~ \ h d ( ш / ) =

4" J SUm в

х

 

6

0

 

 

SUm B x

j " cos (aid (Ы)

 

 

 

.0о

 

_

S f / m B X / „ ; „ f i

о „„„fA

 

^ (sin6 — 9 . cos0)=

 

 

v

' i

t

(COS at -

COS 6) d (со/) =

— cos б

j" d (wt)

 

 

0

 

 

SUBax

sin 0—6-cosB

_

 

 

COS 6

Учитывая, что ^но

= R„,

получим уравнение

для Определе­

в ы х

 

 

 

ния угла отсечки анодного тока

диода

 

 

t g 6 —0 = ^ - .

(2.249)

Из этого уравнения видно, что при выбранном диоде угол от­ сечки 9 его анодного тока зависит от сопротивления нагрузки Rn. Решить это уравнение относительно угла б можно только графииёским способом. Для этого необходимо воспользоваться графи­ ком, изображенным на рис. 2.149.

Пример. Диодный

детектор

собран на диоде, у

которого S — 4

. Сопро-

 

 

нагрузки / ? н = 20 ком. Требуется определить

 

8

тивлеиие

угол отсечки анодного тока

диода

и

коэффициент

передачи

напряжения детектора.

 

Р е ш е н и е .

 

 

 

 

 

»

^

8 ~ е - 4

-10-з1 20-10з

= ° ' 0 3 9 3 -

 

 

2)

Из графика

находим 6=27°.

 

 

3)

Кп

= cos 8 =

0,89.

 

 

 

В приемниках связи и в радиовещательных приемниках сопро­ тивление нагрузки детектора обычно бывает порядка сотен килоом. При такой большой величине сопротивления R„ угол отсечки анодного тока диода очень мал (единицы градусов). В этом слу-

388


чае уравнение (2.249) может быть решено приближенными алге­ браическими методами, и тогда для угла 0 получается следую­ щая формула:

з / зтс

По этой формуле угол 0 определяется в радианах. Найдем входное сопротивление детектора.

Мощность, отдаваемая детектору предыдущим каскадом, рас­ ходуется на его входном активном сопротивлении. Поэтому мож­ но записать:

р

U2

U2

 

" в х

" m a x

вх

р

— о . р

 

•<\вх

* Л

в х

Эта мощность в основном потребляется в сопротивлении R B и частично на внутреннем сопротивлении диода. Пренебрегая рас­ ходом мощности на нагрев анода диода, можно записать:

Р

/ 2 D

U2

в ы х

 

 

Тогда получается следующее приближенное равенство;

U2

U2

 

вх

" в ы х

2 Л В Х

Ra

'

откуда

Пренебрежение потерями энергии в диоде означает, что рас­ сматривается случай, когда / С п ~ 1 . В этом случае имеем

Этой приближенной формулой для определения входного со­ противления диодного детектора пользуются в тех случаях, когда сопротивление R A бывает порядка сотен килоом и больше. При ма­ лых величинах R N (десятки килоом и меньше) формула (2.250) оказывается неточной. В этом случае расчет входного сопротив­ ления детектора лучше производить по более точной формуле:

 

RBX^^-

+ 2RH

(2.250а)

где R t = -J

внутреннее сопротивление

диода.

389



Рис. 2.150. Процесс преобразования радио импульса в видеоимпульс
О >i1
» c

Д и о д н ы й д е т е к т о р р а д и о л о к а ц и о н н о г о п р и е м и и к а

В радиолокационном приемнике детектор предназначен для преобразования радиоимпульсов в видеоимпульсы. Наиболее рас-, пространеиная схема такого детектора изображена на рис. 2.147, а. Физические процессы, происходящие в детекторе, иллюстрируются

иехк

 

 

1—TV-n —r V

ивых

" т е х

^

 

 

 

 

 

_ ]

_ .

_

4

-

1 T

( Ииl

щlк

и! ii1

 

 

1

1

1

 

 

 

 

ill

Ijl

II ||

I

|| II ||

1

 

 

 

 

II

ll II II

1

1

1

 

 

И

П

11

6

 

 

 

 

1 k

'

у

/

i

 

"

 

 

 

 

рис. 2.150.

На верхнем графике а изображено переменное на­ пряжение (радиоимпульс), действующий на входе де­ тектора. Там же показан процесс образования выход­ ного напряжения (видеоим­ пульса). Этот процесс за­ ключается в следующем. В первый положительный по­ лупериод входного напря­ жения начинается заряд конденсатора С„ и через диод проходит импульс анодного тока. Вследствие этого происходит накопле­ ние энергии в электриче­ ском поле конденсатора.

Заряд конденсатора про­ должается до тех пор, пока напряжение на аноде диода положительное, т. е. от t0

до t\. В момент t\ напряжение на заряжающемся конденсаторе ста­ новится равным напряжению на входе детектора и напряжение на аноде диода равно нулю. Анодный ток прекращается и начи­

нается разряд конденсатора

через

сопротивление нагрузки RB.

Разряд конденсатора продолжается до момента t2.

В промежутке времени от t\ до t2 на аноде диода действует от­

рицательное напряжение и

лампа

заперта. С момента t2 напря­

жение на аноде диода опять становится положительным и конден­ сатор Си снова подзаряжается до момента /3. С этого момента напряжение на аноде диода отрицательное, анодного тока нет и происходит очередной разряд конденсатора через сопротивление

нагрузки RB. Далее указанные процессы

повторяются.

 

Из

рис. 2.150,6 видно, что с момента

начала

работы

детек­

тора

импульсы

анодного

тока

диода постепенно уменьшаются, а

с момента t6 — остаются

неизменными. С этого момента режим ра­

боты диода считается установившимся. В установившемся

режиме

диода

выходное напряжение

остается

постоянным

( с У т в ы х ) . Эта

величина показана на нижнем

графике

в

(рис. 2.150), где изобра­

жен выходной

видеоимпульс

без учета

высокочастотных

пульса-

390