Синхронные детекторы (СД).

Диодный видеодетектор на дискретных элементах даёт хорошие результаты при достаточном уровне поступающего на него АМ сигнала промежуточной частоты (до 1 вольта). Если же уровень сигнала промежуточной частоты на выходе УПЧ составляет доли вольта (например, при интегральном исполнении УПЧ), то детектирование происходит на нижнем нелинейном участке вольт-амперной характеристике диода и в выделенный на нагрузке сигнал изображения вносятся недопустимые искажения. Поэтому для амплитудного детектирования сигналов промежуточной частоты с малым уровнем применяются более сложные методы, например, синхронное детектирование.

- 6 -

Применение синхронного видеодетектора обусловлено следующими причинами:

- малым уровнем выходного сигнала УПЧ, который не позволяет получить необходимую линейность преобразования при использовании обычного детектора;

- меньшими по сравнению с диодным детектором перекрёстными искажениями между сигналами.

Рассмотрим простейший пример синхронного амплитудного детектора (Рис.9).

Рис.9 Принцип работы синхронного детектора.

Синхронный детектор может быть представлен в виде ключа К, переключение которого производится специальным управляющим устройством.

Если ключ замыкать синхронно с началом каждого полупериода синусоидальных колебаний, создаваемых генератором Г, и размыкать по окончании полупериода с интервалом Т/2, то в нагрузке детектора R_Н возникнут положительные полупериоды синусоиды. При этом постоянная составляющая сигнала будет повторять огибающую колебаний, создаваемых генератором, т.е. будет иметь место амплитудное детектирование.

В микросхеме для управления ключом, который выполнен в виде электронного коммутатора, используется преобразованный входной сигнал.

Рис.10 Синхронный детектор микросхемы К174УР2Б.

Для того, чтобы работа управляющего устройства не зависела от фазы и амплитуды входного сигнала, в его состав введён ограничитель, нагруженный на LC-контур, который настроен на промежуточную частоту ƒ_ПР.

Синхронный детектор ИМС К174УР2Б (с некоторыми упрощениями) показан на Рис.10

- 7 -

АМ сигнал промежуточной частоты изображения 38,0 МГц (телевизионный вариант) через эмиттерные повторители (транзисторы VT19, VT20) поступает одновремённо на два дифференциальных усилителя.

Один из них собран на транзисторах VT24, VT25, с помощью включенного в его коллекторные цепи электронного коммутатора (VT29…VT32) осуществляет детектирование сигнала промежуточной частоты.

В коллекторные цепи транзисторов VT21, VT22 включены диодные ограничители VD5, VD6 и колебательный контур LC, настроенный на ПЧ изображения 38,0 МГц (контур размещён вне микросхемы и подсоединяется к ней через выводы 8,9). На коллекторных нагрузках транзисторах VT21 (R42) и VT22 (R43) образуются равные по уровню, но противоположные по фазе управляющие импульсы, следующие с частотой 38,0 МГц. Эти импульсы через эмиттерные повторители VT27 и VT28 подаются на электронный коммутатор (ЭК), причём если на базах его транзисторов VT29 и VT31 в течении данного полупериода колебаний ПЧ они имеют положительную полярность, то на базах транзисторов VT30 и VT32 отрицательную; в течении следующего периода – наоборот.

Элементы схемы подобраны таким образом, что коллекторные токи транзисторов VT24 и VT25 проходят только через те два транзистора ЭК, на базах которых действуют положительные управляющие импульсы (например VT29 и VT31). Другие два транзистора (в данном случае VT30 и VT32) будут заперты.

Нагрузка детектора R44 подключается к транзисторам либо VT25, либо VT24, в зависимости от того, какой из транзисторов ЭК (VT31 или VT32) в данный момент открыт. При этом, как видно из осциллограмм, для одного периода модулированных колебаний, на нагрузке будут выделяться в положительной полярности как положительные, так и отрицательные полуволны синусоидального напряжения.

Частота выделенного на нагрузке СД пульсирующего напряжения получается вдвое выше ПЧ изображения (как при двухполупериодном диодном детектировании), и токи этой частоты легче замыкаются через конденсатор С11.