Дробные детекторы (детекторы отношений).

Дробные детекторы – это устройства, в которых выходное напряжение Uвых пропорционально отношению (дроби) двух сравниваемых величин, например U’ и U’’ (Рис.19).

Рис.19 Структурная схема дробного детектора

- 12 -

В отличие от частотного дискриминатора дробные детекторы нечувствительны к быстрым амплитудным изменениям ЧМ-сигнала, благодаря чему можно не применять амплитудные ограничители. Этому способствует включение на выходе частотного детектора конденсатора большой ёмкости С₀ = 5…20 мкФ (Рис.20). За счёт него постоянная времени t = С·(R1 + R2) = 0,1…0,2с оказывается больше периода самой низкочастотной составляющей модулирующего сигнала. Поэтому сумма постоянных напряжений U’ + U’’ на резисторах R1 и R2 практически не изменяется.

Рис.20 Принципиальная схема дробного детектора.

Поскольку сумма U’ + U’’ = const, то выходное напряжение U_ВЫХ приходится снимать с нагрузки ЧД, включённой между средними точками (т.2-3) соединений конденсаторов С6,С7 и резисторов R1,R2. Для этого полярность одного из диодов VD2 амплитудного детектора изменена на обратную. В итоге выходное напряжение ЧД будет изменяться пропорционально отношению амплитудных значений напряжений U’ и U’’

U_ВЫХ ~ U’ ⁄ U’’

Поэтому дробные детекторы называются ещё детекторами отношений. Паразитная модуляция, вызывающая синхронное изменение U’ и U’’ не приводит к изменению U_ВЫХ.

Применение двойной индуктивной связи межу связанными контурами L1C1, L2C2 и L3 является несущественным отличием дробного детектора от частотного дискриминатора.

Постоянная составляющая амплитудных детекторов замыкается через L2, VD1, R1, R2, VD2. Векторные диаграммы, поясняющие принцип работы ЧД при ∆ƒ = 0, ∆ƒ < 0 и ∆ƒ > 0 аналогичные Рис.18. Изменение напряжений U’ и U’’ приведёт к изменению токов I₁ и I₂ через диоды VD1 и VD2. В одном из диодов ток возрастает на величину ∆I₁, а в другом уменьшается на величину ∆I₂ = ̶ ∆I₁. Результирующее значение токов, протекающих через нагрузку R_Н равно разности токов диодов: I_РЕЗ = I₁ – I₂ = I + ∆I₁ – (I - ∆I₂) = 2∆I.

Выходное напряжение U_ВЫХ = I_РЕЗ R_Н изменяется во времени по закону модуляции ВЧ-сигнала. Так формируется низкочастотный звуковой сигнал на выходе дробного детектора.