Выбор емкости нагрузки детектора.
Определяем параметры детектора в отсутствии емкости нагрузки детектора Сн=0. На вход детектора подается немодулированное колебание вида U =Um . Схема такого детектора приведена на рис.6.3.1.
Рис.6.3.1.
Ток i(t) протекает через диод в течении полупериода, что соответствует углу отсечки . Сопротивление схемы в прямом направлении равно сумме Riд +Rн, в обратном направлении – бесконечности. Представим, что крутизна диода обратно пропорциональна суммарному сопротивлению. При этом изменяется крутизна диода. Она равняется . = = = Постоянная составляющая тока и напряжения на нагрузке соответственно равны: I= = и U== I= Rн
Коэффициент передачи детектора в отсутствии емкости нагрузки детектора Кд равен: Кд= = = = Так как S , то Кд При отсутствии емкости коэффициент передачи уменьшается в раз. Входное сопротивление детектора при отсутствии емкости нагрузки. Угол отсечки в этом случае равен Rвх = = = = = 2Rн Входное сопротивление детектора при отсутствии емкости нагрузки увеличивается до значения удвоенного сопротивления Rн. · Rвх =2Rн На рис.6.3.4 приведены зависимости Кд и Rн от величины Сн .
Рис.6.3.4. Из графиков видно, что при увеличении емкости Сн увеличивается коэффициент передачи детектора Кд, но уменьшается входное сопротивление Rвх. При выборе емкости нагрузки детектора следует исходить из следующих ограничений: а) При Сн = Кдmax приобретает максимальное значение, равное 1. Величина емкости, при которой коэффициент передачи составляет Кд 0.9Кдmax , называется критической. Скрит б) Любой диод обладает паразитной емкостью С0. Из-за этой емкости к диоду прикладывается не все напряжение источника. С учетом этого обстоятельства Сн выбирается много большим Сн 0. в) Режим модуляции накладывает особые ограничения на выбор элементов нагрузки детектора RнСн. При выделении огибающей АМ колебания в моменты времени протекания тока через диод происходит заряд емкости нагрузки детектора Сн. Время заряда зависит от постоянной времени зарядной цепи зар=RiдСн. При отсутствии тока через диод конденсатор разряжается. Время разряда конденсатора определяется постоянной времени разрядной цепи разр= RнСн . Искажения выделяемого сигнала зависит от нескольких условий. Если не соблюдать условия, что постоянная времени цепи нагрузки много меньше периода модуляции RнСн , то изменения выпрямленного напряжения будут отставать от изменения огибающей входного сигнала.
Искажения зависят от параметров цепи Riд, RнСн, глубины модуляции m и частоты модуляции . Из рис.6.3.5. вытекает, что искажения взрастают с повышением частоты модуляции и увеличения глубины модуляции.
Рис.6.3.5 Неверно подобранные параметра цепи детектора приводят к нелинейным искажениям выходного сигнала. Причиной нелинейных искажений детектора сильных сигналов является инерционность нагрузки детектора. Чтобы уменьшить нелинейные искажения постоянную времени цепи нагрузки детектора выбирают из условия: RнСн , где m – коэффициент глубины модуляции.
6.5 Работа детектора при воздействии двух колебаний.
Пусть на вход детектора поступает два колебания: полезный сигнал и сигнал помехи с разными частотами: u1= U1 и Известно, что два колебания разной частоты складываются векторно. Величина результирующего колебания представляет выражение Uрез= , где Если считать детектор безынерционным для разностной частоты, то U== Кд , Напряжение на нагрузке можно представить в виде U= = Кд Uрез= Кд Выносим из-под корня U1. U==Кд = КдU1 , где х = + 2 Если U1 , то х Функция при х раскладывается в ряд: - + . Подставим значения х в формулу разложения ряда U= = Кд U1 (1+ + = Кд (U1+ +U2 ) Вывод: Если на вход детектора подается два гармонических колебаний, одно из которых полезное, а другое помеха, то на выходе детектора постоянная составляющая полезного сигнала U== Кд U1, а постоянная составляющая помехи U=2= Кд , а также появляется гармоническая помеха с частотой биений. Разделим постоянную составляющую помехи на амплитуду входной помехи для определения коэффициента передачи детектора для помехи = Кд = Кд Вывод: В присутствии сильного сигнала линейный детектор ведет себя по отношению к слабому сигналу как квадратичный детектор, т.е. ослабляет слабый сигнал. Если полезный сигнал сильный, а помеха слабая, то на выходе детектора улучшается отношение сигнал/помеха. Если сигнал слабый, а помеха сильная, то помеха ослабляет полезный сигнал. Поэтому надо уменьшать помеху в каскадах УПЧ и создавать превышение сигнала над помехой до входа детектора.
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (621)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |