Принцип амплитудного детектирования.

Детекторы амплитудно-модулированных сигналов

Амплитудные детекторы АД предназначены для преобразования радиосигнала, модулированного по амплитуде, в напряжение, меняющееся по закону модуляции, например в напряжение звуковой частоты (Рис.1).

Процесс амплитудного детектирования основан на использовании свойств некоторых элементов, обладающих нелинейными вольт-амперными характеристиками. В настоящее время для детектирования применяются полупроводниковые диоды, с односторонней проводимостью или биполярные и полевые транзисторы.

Рис.1 Сигнал на входе и выхода АД.

Для выделения колебаний звуковых частот амплитудно–модулированные колебания подвергаются следующей обработке:

- ограничению на нулевом уровне (рассиметрированию сигнала);

- подавлению несущей (промежуточной) частоты.

В простейшем случае эти функции выполняют полупроводниковый диод VD1 и ёмкостной фильтр нижних частот С_Д(Рис.2).

Рис.2 Принципиальная схема диодного АД.

При детектировании модулированного сигнала положительные полупериоды высокочастотных колебаний создают ток через диод VD1, заряжая конденсатор С_Д. Постоянная времени заряда равна t_ЗАР = R_Д.ПР·С_Д.

При отрицательных полупериодах входного сигнала VD1 закрыт и конденсатор фильтра нижних частот С_Д разряжается через сопротивление нагрузки детектора R_Н с постоянной времени t_РАЗ = R_Н·С_Д. (Рис.3).

Если постоянную времени разряда выбрать намного больше периода колебаний промежуточной частоты t_РАЗ >> Т_ПР, то конденсатор фильтра детектора С_Д будет эффективно подавлять несущую частоту входного сигнала.

С другой стороны постоянная времени разряда должна быть намного меньше периода колебаний звуковой частоты t_РАЗ << Т_ЗВ . При этом условии на конденсаторе фильтра детектора С_Д и сопротивлении нагрузки R_Н будет выделяться среднее значение выпрямленного напряжения U₀, пропорциональное амплитуде звукового сигнала U_С.

С учётом вышеизложенного ёмкость конденсатора фильтра детектора С_Д рассчитывается из условия: Т_ЗВ >> t_РАЗ >> Т_ПР или 2·π·F_В >> R_Н·С_Д >> 2·π·ƒ_ПР

тогда 2·π·F_В ·R_Н >> Сд >> 2·π·ƒ_ПР·R_Н

Для типового режима работы детектора: F_В = 4,5 кГц, R_Н = 3…5 кОм и ƒ_ПР = 465 кГц ёмкость фильтра АД выбирается в пределах 100 пФ >> С_Д >> 10000 пФ.

Практический номинал С_Д = 4,7…6,8 нФ.

- 2 -

Рис.3 Графики, поясняющие принцип детектирования.