«Радиопередающие и радиоприемные устройства». 1 Лекция. Основное назначение радиопередающих устройств (рпду), терминология и требования. Основные этапы
 Скачать 1.79 Mb.
|
Рисунок 18.4 – Пьезокерамический фильтр лестничного типаПьезокерамические материалы имеют более низкую по сравнению с кварцем температурную и временную стабильность и более высокие потери. Позволяют получить относительные полосы пропускания порядка 0,1%. Пьезомеханические фильтры – это фильтры, изготовляемые путем нанесения нескольких пар металлических пластинок на одну кварцевую пластинку. Участок кварца между двумя металлическими пластинками работает как резонатор, связь между резонаторами – механическая по кварцу. Частотные характеристики таких фильтров почти как у многокварцевых мостового типа, но габариты меньше. 19 Лекция. Детектирование сигналов Цели лекции: - изучить основные характеристики детекторов; - изучить детектирование сильного АМ сигнала на примере диодного детектора; - изучить воздействие помех на детектор АМ – сигналов Детектором называют устройство, служащее для создания напряжения, изменяющегося в соответствии с законом модуляции одного из параметров входного сигнала. Детекторы классифицируют по характеру входного сигнала и виду параметра, который подвергается модуляции, по способу выполнения и т.д. В состав любого детектора входит нелинейный элемент для образования спектральных компонент, соответствующих модулирующей частоте, и линейный фильтр, для выделения компонент, соответствующих спектру модулирующих частот, и устранения компонент, соответствующих спектру несущего колебания и его гармоник. Свойства детекторов принято характеризовать следующими показателями: 1. Коэффициент передачи для немодулированного сигнала и для модулированного сигнала , где - прирост постоянного напряжения на нагрузке по сравнению с напряжением покоя , вызванного приложением к входу детектора немодулированного колебания с амплитудой ; - амплитуда выходного напряжения модуляционной частоты ; - амплитуда изменения огибающей входного модулированного сигнала. 2. Входное сопротивление . (19.1) Реактивная составляющая входного сопротивления обычно является емкостной, она легко находится из схем детектора и компенсируется настройкой входного контура. Поэтому аналитически обычно рассчитывается активное входное сопротивление детектора  (19.2)Здесь - амплитуда первой гармоники входного тока детектора. 3. Выходное сопротивление детектора, обычно также рассчитывается активная составляющая сопротивления  . (19.3)4. Частотные и фазовые искажения огибающей характеризуются, как и для усилителей, значениями нижней и верхней граничных частот и отклонениями фазовой характеристики от касательной к ней в точке = на граничных частотах. 5. Нелинейные искажения оцениваются по величине коэффициента нелинейных искажений  (19.4)где - мощности гармонических составляющих частот модуляции; - мощность выходного сигнала на частоте модуляции. 6. Коэффициент подавления несущего колебания  (19.5)где - амплитуда несущего колебания на выходе детектора. На рисунке 19.1 показана схема последовательного амплитудного детектора, а на рисунке 19.2 - параллельного детектора.   Рисунок 19.1 – АД последовательного Рисунок 19.2 – АД парал- типа лельного типа В режиме линейного детектирования (сильный сигнал) коэффициент передачи детектора практически не зависит от амплитуды входного сигнала, а определяется углом отсечки тока, текущего через диод . Работа детектора описывается трансцендентным уравнением  , (19.6) которое решается графически или подбором. При увеличении SR угол отсечки . При SR 30 . В случае, если есть необходимость учета обратного сопротивления диода, то  . (19.7)Угол отсечки увеличивается, а коэффициент передачи детектора уменьшается. Входное сопротивление последовательного линейного амплитудного детектора определяется выражением  , (19.8)а при малых углах отсечки , для параллельного детектора . Элементы нагрузки детектора рассчитываются, исходя из условий его безынерционной работы и отсутствия искажений, обусловленных разностью величины нагрузки по постоянному току и токам модулирующей частоты. 20 Лекция. Частотный и фазовый детекторы Цели лекции: - изучить принципы частотного детектирования; - изучить виды частотных и фазовых детекторов; - изучить воздействие помех на частотный и фазовый детектор. Для частотного детектирования ЧМ колебание преобразуется в колебание, модулированное на амплитуде, фазе или в импульсно-модулированное колебание, с последующим применением амплитудного, фазового или пикового детекторов. На рисунке 20.1 представлена схема балансного частотного детектора с фазовым преобразованием модуляции, выполненного на основе двухконтурного полосового фильтра L1C2 и L2C6 и двух амплитудных детекторов VD1,R,C и VD2,R,C.  Рисунок 20.1 – Балансный ЧД со связными контурами. Транзистор VT1 обычно работает в режиме амплитудного ограничителя. Его рабочая точка и температурная стабилизация обеспечиваются резисторами R1,R2 и R3. Таким образом, действие данного вида ЧД происходит с расстроенными относительно частоты сигнала контурами. При использовании наклонного участка АЧХ контура возникает сопутствующая модуляция (см. рисунок 20.2), при которой закон изменения амплитуды Uк напряжения на контуре соответствует закону изменения частоты входного сигнала. К каждому из диодов ЧД со связанными контурами приложено напряжение, складывающееся из половины напряжения на втором контуре и напряжения на первом контуре. Напряжение на диоде VD1: UД1 = U1 – 0,5U2 , напряжение на диоде VD1: UД2 = U1 – 0,5U2.  Рисунок 20.2 – Графики напряжений на выходе ЧД С изменением частоты относительно меняется фазовый сдвиг между ЭДС , наводимой во втором контуре, и током во втором контуре, что приводит к изменению напряжений и на диодах, а следовательно, напряжения . Фазовым детектором (ФД) называют устройство, служащее для создания напряжения, изменяющегося в соответствии с законом изменения фазы входного напряжения. Если на входе ФД действует напряжение  , (20.1)то продетектированное напряжение  .Положим, на входе ФД действует напряжение (см. рисунок 20.3, а), тогда напряжение на выходе ФД должно иметь вид (см. рисунок 20.3, б.).  Рисунок 20.3 – Графики напряжений на входе и выходе ФД Однотактный диодный ФД. Детектор выполнен по однотактной схеме (см. рисунок 20.4).  Рисунок 20.4 – Однотактный диодный ФД Принцип действия ФД по схеме рисунка 20.4 можно пояснить, рассматривая его не как параметрическую цепь, а как систему с амплитудным детектированием суммы двух гармонических колебаний ( ). На входе такого АД действует суммарное напряжение  . (20.2)Эти два колебания имеют одинаковую частоту, но разные фазы. В результате векторного сложения двух напряжений получают напряжение той же частоты, но другой фазы. Амплитуда суммарного колебания  . (20.3)Напряжение на выходе АД с коэффициентом передачи  . (20.4)Согласно последней формуле, напряжение на выходе ФД зависит от входного сигнала; вид зависимости от определяется отношением . В общем случае характеристика детектирования существенно отличается от косинусоиды (см. рисунок 20.5, а). Если , то  . (20.5) |