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

тора приемника нежелательно. По этой причине детектор с па­

ным включением сопротивления нагрузки. Его определяют по фор­ муле

Полупроводниковый диод отличается от вакуумного диода на­ личием обратной проводимости. Поэтому входное сопротивление детектора на полупроводниковом диоде сравнительно мало. Дан­ ное обстоятельство вынуждает применять слабую связь полупро­ водникового детектора с контуром предыдущего каскада (УПЧ или УВЧ). Она бывает трансформаторной или автотрансформаторной. Значительно реже используется полное включение контура.

Простейшая схема диодного детектора на полупроводниковом диоде изображена на рис. 2.155. Она выполнена с последователь­

396

Для определения качественных показателей детектора необхо­ димо знать характеристику диода и величину входного напряже­

Рис. 2.155. Простейшая схема диодного детек­ тора на полупроводниковом диоде

чечные германиевые диоды. Кремниевые диоды применяются зна­ чительно реже ввиду большей величины прямого сопротивления.

Если амплитуда входного напряжения достаточно велика (еди­ ницы вольт), то детектор работает в режиме, который условно на-

зывают «линейным». Если амплитуда входного напряжения мала (милливольты), то детектор работает в режиме, который назы­ вают «квадратичным».

ются только крутизной ее прямолинейного участка и обратным сопротивлением диода. Поэтому при детектировании сильных (больших) сигналов характеристику диода можно изображать в идеализированном виде (рис. 2.157). Поскольку практически

397

^ п р 3> S o 6 p y то при детектировании больших сигналов коэффи­ циент передачи детектора получается примерно 0,5—0,8. При этом он не зависит от амплитуды детектируемого сигнала.

В этих условиях входное сопротивление детектора имеет вели­ чину

Рис. 2.158. Графики процесса детектирования амплитудномодулированных колебаний полупроводниковым диодом

Если следующий за детектором каскад выполнен на транзи­ сторе, то в большинстве случаев ./?„.п *С^обр. Тогда с достаточ­ ной точностью

Наиболее часто входное сопротивление детектора на полупро­ водниковом диоде получается порядка сотен ом.

Физические процессы, происходящие в детекторе при детек­ тировании амплитудно-модулированных колебаний, показаны на рис. 2.158. Из рисунка видно, что среднее значение тока диода

398

изменяется по закону модуляции детектируемого сигнала. Сле­ довательно, и выходное напряжение соответствует огибающей вы­ сокочастотного сигнала.

В переносных и карманных транзисторных приемниках напря­ жение на входе детектора обычно мало. Поэтому режим детек­ тирования оказывается квадратичным. В этом режиме детектор

Л'п завиоит от характеристики диода и амплитуды входного напря­ жения. Наиболее часто Л'п = 0,1—0,4. Величина входного сопротив­ ления квадратичного детектора может быть найдена приблизителыио по уравнению

„Л». п 'Кобр

Л„.„ + 2ЛовР *

Поскольку обратное сопротивление полупроводникового диода зависит от температуры, то и параметры детектора зависят от нее. Эта зависимость очень заметна в квадратичном детекторе и мало ощутима при детектировании сильных сигналов.

Достоинствами детектора на полупроводниковом диоде яв­ ляются полное отсутствие источников питания, длительный срок службы, малые габариты и хорошие показатели.

4. Искажения информационного сигнала в диодном детекторе

Выделяемый в детекторе информационный сигнал может ока­ заться искаженным. Если информационный сигнал сложный, то искажения могут быть нелинейные и частотные.

а) Нелинейные искажения. Основная причина нелинейных ис­ кажений заключается в инерционности детектора, из-за которой огибающая детектируемого напряжения может воспроизводиться неточно. Поясним сказанное примером. На рис. 2.152 видно, что напряжение на нагрузке детектора иа обусловлено процессом за­

детектируемого колебания. Но частота огибающей и глубина мо­ дуляции не постоянны. На практике они могут изменяться в ши­ роких пределах.

На рис. 2.159 показан процесс образования напряжения ин при достаточно высокой модулирующей частоте и значительной глу­ бине модуляции. Там видно, что напряжение ип во время разряда конденсатора С н изменяется медленнее, чем уменьшается ампли­ туда входного напряжения. Напряжение на нагрузке детектора не успевает следовать за изменениями амплитуды высокочастотного колебания. В этом случае напряжение на выходе детектора не соответствует огибающей входного напряжения. Информационный сигнал получается искаженным,

399

Аналитически доказано, что рассматриваемые искажения от­ сутствуют, если постоянная времени нагрузки детектора соответ­ ствует неравенству

где т —коэффициент глубины модуляции детектируемого на­ пряжения;

FB—высшая частота информационного сигнала (высшая частота модуляции).

Рис. 2.159. Нелинейные искажения в диодном детек­

но бывает порядка тысяч ом, а емкость С н порядка тысяч пикофарад.

Нелинейные искажения информационного сигнала могут воз­ никать по причине значительного различия в величине нагрузки для постоянного тока диода и для его переменной составляющей звуковой частоты. Если входное сопротивление следующего каска­

этому приходится применять очень слабую связь с контуром пре­ дыдущего каскада. Flo тогда сигнал на входе детектора оказы­ вается столь малым, что детектирование получается квадратич­ ным. Оно сопровождается значительными нелинейными искаже­

400