Основы радиоэлектроники и связи

11. Угловая модуляция и детектирование : 11.2. Детектирование сигналов с угловой модуляцией

11.2.4 Двухконтурный частотный детектор на связанных контурах

Схема данного частотного детектора, широко распространена в приемниках ЧМ-колебаний, а также в устройствах автоматической подстройки частоты генераторов. Она содержит (см.рис.7) колебательную цепь в виде двух индуктивно связанных контуров, настроенных на частоту несущих колебаний , подаваемых на вход детектора.

Рис.7

Продетектированное напряжение выделяется на резисторах R₁ и R₂. Катушка индуктивности L_др (дроссель) преграждает путь току высокой частоты. Принцип действия детектора поясняется эквивалентной схемой (рис.8) и векторной диаграммой (рис.9). Здесь и –комплексные амплитуды напряжений на первом и втором контурах, а и –комплексные амплитуды высокочастотных напряжений, приложенных соответственно к диодам амплитудного детектора.

Рис.8

Рис.9

В отсутствие модуляции, когда частота входного напряжения совпадает с резонансными частотами контуров, напряжение сдвинуто по фазе на 90^о относительно напряжения на первом , так как при резонансе сопротивления контуров активны, а ток и напряжения во втором контуре связаны соотношениями:

.

При этом напряжения и являются суммами напряжения и половины напряжения (см. рис.9,а). Так как выпрямленные напряжения, действующие на резисторах R₁ и R₂, пропорциональны амплитудам и , то результирующее напряжение на выходе детектора будет равно нулю.

При неравенстве частоты сигнала резонансной частоте контура вектор DB повернется относительно своего резонансного положения (рис.9,б) на угол, соответствующий ФЧХ контура на частоте . Напряжения на диодах станут неравными, и на выходе амплитудного детектора появится напряжение, отличное от нуля, знак которого зависит от знака .

Общий вид передаточной характеристики данного частотного детектора зависит от величины связи между контурами, их добротности. Примерный ее вид представлен на рис.10. Здесь а – обобщенная расстройка, .

Рис.10.

При выборе параметров контуров и величины связи основным требованием является обеспечение линейности характеристики частотного детектора и максимально возможной ее крутизны. С этой точки зрения наиболее предпочтительным является параметр связи при использовании характеристики до а<0,8.

© Андреевская Т.М., РЭ, МГИЭМ, 2004