емиика (рис. 2.213, г) тот же, что и закон изменения частоты входного напряжения. В результате работы ограничителя происхо дит устранение паразитной амплитудной модуляции, и сигнал на
входе преобразователя |
модуляции |
|
имеет |
постоянную амплитуду |
(рис. 2.213, |
д). |
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение |
на |
входе |
|
|
приемника |
|
|
|
I |
I |
а |
I |
! |
I |
|
|
I |
-I |
| |
I |
I |
fc 1 |
Закон изменения |
частоты |
входного |
напряжения |
Рис. 2.213. Графики напряжений в приемнике частотно-модули рованных колебаний
На выходе преобразователя модуляции получается напряжение, изображенное на рис. 2.213, е. Оно модулировано как по частоте, так и по амплитуде. Закон изменения амплитуды совпадает с за коном изменения частоты.
Амплитудно-модулированное напряжение детектируется обыч ным детектором и выделенный низкочастотный сигнал подается на вход усилителя низкой частоты (рис. 2.213, ж) .
Для детектирования частотно-модулированных колебаний наи более часто применяются специальные схемы частотных детекто ров. К ним относятся различные дискриминаторы, в которых пре образователь модуляции и детектор органически связаны между собой и поэтому не всегда могут рассматриваться раздельно.
2. Ограничитель амплитуды
Роль ограничителя амплитуды практически выполняет послед ний каскад канала УПЧ. Схема его обычна, но напряжение пита ния каскада значительно понижено. Таким приемом (а иногда и
Рис. 2.214. Нормальный режим работы ограничителя
рядом других мер) обеспечивается нормальный режим ограничи теля. Он иллюстрируется рис. 2.214, где показана идеализирован ная амплитудная характеристика каскада и взаимная связь между выходным.и входным напряжениями.
Если на входе ограничителя действуют только шумы (сигнала нет), то каскад выполняет роль обычного резонансного усилителя. С появлением сигнала усилитель работает в режиме двусторон него ограничения. Поэтому на выходе каскада (на его контуре) на пряжение имеет неизменную амплитуду.
3. Частотные детекторы
Если частотно-модулированное колебание (ЧМК) с выхода ограничителя подать на вход обычного детектора, то на его на грузке будет создано постоянное напряжение, т. е. выделения ин формационного сигнала не произойдет. Объясняется это тем, что величина выходного напряжения такого детектора пропорциональ на амплитуде входного сигнала и не зависит от его частоты.
Поэтому в приемнике ЧМК перед детектором всегда имеется преобразователь модуляции, в котором частотно-модулированное напряжение превращается в напряжение, модулированное по ам
|
|
|
|
|
|
|
плитуде. |
В результате такого превращения получается высокоча |
стотный |
сигнал с двойной |
модуляцией. |
|
|
Преобразование модуляции основано на использовании частот |
ных и фазовых свойств колебательных |
контуров. |
|
Совокупность |
преобразователя |
модуляции с амплитудным де |
тектором |
принято |
называть частотным |
детектором. |
Большинство |
частотных детекторов выполняется |
с двумя диодами. Многие ва |
рианты частотных |
детекторов называют |
дискриминаторами. |
а) Д и с к р и м и н а т о р |
с р а с с т р о е н н ы м и |
к о н т у р а м и |
Такая схема очень проста. Она изображена на рис. 2.215. Кон тур L[C| является нагрузкой последнего усилительного прибора {лампы или транзистора) канала УПЧ. Он настроен на среднюю
Рис. 2.215. Схема дискриминатора с расстро енными контурами
промежуточную частоту приемника. Напряжение Щ имеет поеТоян* ную амплитуду, а его частота изменяется по закону информацион ного сигнала. Данный сигнал считаем простейшим звуковым коле банием.
• Контуры L2C2 и L3C3 симметрично расстроены по отношению к контуру L \ C \ . Резонансные характеристики контуров дискрими натора изображены на рис. 2.216. Они показывают зависимость амплитуды переменного напряжения на контурах L2C2 и L3C3 от величины промежуточной частоты приемника. Если fnp=foi> то на пряжения на обоих контурах одинаковы. Если происходит умень-
шение промежуточной частоты, то напряжение на контуре L2C2 растет, а на контуре L 3 C 3 уменьшается. При возрастании проме жуточной частоты напряжение на контуре L2C2 уменьшается, а на пряжение на контуре L 3 C 3 увеличивается. Таким образом, измене ние промежуточной частоты приемника приводит к пропорциональ ному изменению амплитуды напряжения на контурах дискримина
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тора, а следовательно, и на на |
Контур |
LzC-i |
грузках диодных |
детекторов. |
Иллюстрация |
процесса |
детек |
|
|
тирования частотно-модулирован |
|
|
ных колебаний в дискриминаторе |
|
|
приведена на рис. 2.217. Из этого |
|
|
рисунка видно, что частота |
коле |
|
|
баний изменяется во всех конту |
|
|
рах |
одновременно |
(колебания |
|
|
вынужденные). Амплитуда |
коле |
|
|
баний |
на |
контурах |
дискримина |
|
|
тора |
изменяется |
в |
противофазе. |
|
|
Закон |
изменения выходного на |
|
|
пряжения соответствует закону из |
|
|
менения |
промежуточной |
частоты. |
|
|
Величина выходного напряже |
|
|
ния дискриминатора |
находится в |
|
|
прямой |
зависимости от |
степени |
|
|
изменения частоты |
входного на |
|
|
пряжения. Это хорошо видно из |
|
|
основной |
характеристики |
дискри |
|
|
минатора |
(рис. 2.218,в). |
Она по |
|
|
казывает |
зависимость |
мгновен |
|
|
ных значений выходного напря- |
Рис. 2.216. |
Резонансные характерн- |
жения |
дискриминатора от проме- |
стнки контуров дискриминатора жуточной частоты приемника при
заданной амплитуде на контуре ограничителя.
Основная характеристика дискриминатора может быть получе на на основании простых рассуждений.. Из схемы дискриминатора видно, что мгновенные значения напряжений tu и 115 пропорцио нальны амплитудным значениям напряжений на контурах L2C2 и L3C3. Записывается это так:
а 4 = Кп • Umb
где Кп — коэффициент передачи напряжения диодных детекторов. Поскольку амплитуда напряжения на контурах дискриминато ра зависит от частоты ЧМК (рис. 2.218, а), то и напряжения на на
грузках детекторов имеют аналогичную зависимость (рис. 2.218,6). Напряжение на выходе дискриминатора (мгновенные значения)
и в ы х — W б ^1"
Если промежуточная |
частота |
приемника |
fn p=foi, |
то Um3 = Um2 |
И « 5 = Ы4. ПОЭТОМУ «вых = |
0. |
|
|
|
|
|
Если fnp<foi, то Um3<Um2 |
и « 5 < « 4 . |
В этом |
случае |
выходное на |
пряжение дискриминатора |
получается |
отрицательным. |
Если /np>foi, то Umz>Um2 и иь>и\. Следовательно, напряжение |
на выходе дискриминатора |
оказывается положительным. |
пр мин |
|
^пр макс |
^пр мин |
?прмакс |
|
Рис. 2.217. Процесс детектирования частотно-модулированных колебаний в дискриминаторе с двумя расстроенными конту рами
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В пределах |
полосы частот о т / п р |
до fnp между величиной выход |
ного напряжения и частотой сигнала |
имеется линейная зависимость. |
Это |
объясняется тем, что кривизна |
частотной |
характеристики кон |
тура |
L2C2 компенсируется |
кривизной |
частотной |
характеристики |
контура |
L3C3. |
|
|
|
|
|
|
|
Для |
получения основной |
характеристики |
дискриминатора об |
ратного |
знака |
(показана пунктиром) |
надо контур |
L2C2 |
настроить |
на частоту f0 3, |
а контур L 3 C 3 |
на частоту f0 2 или замкнуть на корпус |
верхний выходной зажим вместо нижнего. |
|
|
|