10.2 Принципы работы и схемы чд

Как правило, на входе ЧД ставят АО, чтобы убрать паразитную АМ. АО – обязательный элемент тракта приемника ЧМ сигналов.

1.  Частотноамплитудные детекторы (ЧАД) (ЧД на расстроенных контурах)

Принцип работы основан на подаче входного сигнала на наклонный участок резонансной характеристики. В качестве резонансной системы м.б. использована любая частотнозависимая цепь – LC контура, RC–фильтры, активные RC–фильтры, микрополосковые ф–ры, пьезо, механич., керамические фильтры и т.д.

Как правило, используют балансные схемы. Схема балансного ЧД с 2–мя расстроенными контурами

Здесь токи через Д1 иД2 протекают во встречном направлении

Детекторная характеристика такого ЧД получается из взаимодействия двух характеристик расстроенных контуров.

2.  Частотнофазовые детекторы (ЧФД)

На практике широко используются ЧД с преобразованием ЧМ–ФМ с последующим детектированием в ФД. По сравнению с ЧД на расстроенных контурах они легче настраиваются. Перед таким ЧД нужен обязательно АО.

Отсутствие АО на входе приведет к переносу паразитной АМ в напряжение на выходе ЧФД.

Разновидностью ЧФД, не требующих АО на входе является дробный детектор или детектор отношений.

Характерной особенностью его является наличие инерционных цепей, включенных параллельно детектору. Это делает его малочувствительным к паразитной АМ входного сигнала (с определенной частотой).

Такой детектор выполняет роль диодного ограничителя с фиксированным порогом – не требует отдельного АО.

3.  Перспективными являются Д. без индуктивностей – автокорреляционные ЧД. Они построены на линиях задержки на ПАВ.

Здесь формирователь– преобразует входной сигнал в импульсы с изменяющейся частотой и длительностью. Фазовый сдвиг (1), где к–количество периодов.

Достоинства:

–  хорошо пригодна для микро исполнения;

–  нормированная детекторная характеристика имеет линейный вид как на рис.10.9;

–  в двое более широкая полоса пропускания, чем у Д со связанными и расстроенными контурами.

4.  Частотноимпульсные Д.

Здесь ЧМ сигнал сначала преобразуют в последовательность импульсов, изменяющих свое временное положение по закону частотной модуляции – получается время–импульсная модуляция.

5.  ЧД на основе систем ФАП (синхронные фазовые детекторы).

Достоинство– высокая помехоустойчивость.

6.  Цифровые ЧД

Здесь РУ–решающее устройство осуществляет накопление информации, поступающей с выхода ФНЧ в течение тактового импульса, сравнивает полученное значение с порогом и выдает принятое решение.

16. Частотный детектор с одиночным контуром. Схема, принцип действия.

Частотным детектором называется устройство, служащее для получения напряжения, изменяющегося в соответствии с законом изменения частоты входного сигнала. При частотной модуляции (ЧМ) гармоническим сигналом входной сигнал описывается выражением

uвх=Uвх cosвх (t)t,

где вх (t)=н-maxcost; н – угловая частота несущего колебания, max – девиация угловой частоты входного сигнала,  - угловая модулирующая частота. Простейшим детектором с преобразованием ЧМ – АЧМ является ЧД детектор с одиночным колебательным контуром. Для преобразования ЧМ – АЧМ используется наклонный участок АЧХ контура, где зависимость Uk от f близка к линейной . При этом контур расстроен относительно несущей частоты сигнала. Характеристика детектирования по форме совпадает с отрезком АЧХ используемой в ЧД линейной цепи ( в данном случае с отрезком резонансной характеристики контура).

Недостатками этих простейших детекторов являются:  

1)недостаточная линейность характеристики детектирования (линейность можно несколько повысить, увеличивая добротность контура);

2)относительно малая крутизна характеристики детектирования;  при изменении знака отклонения от несущей частоты, выходной сигнал не меняет знак (характеристика не проходит через 0),

3)следовательно такой детектор нельзя использовать в системе АПЧ (см. ниже). Эти недостатки устраняются в балансных ЧД.