Основы радиоэлектроники и связи

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

11.2.1 Структурные схемы частотного и фазового детекторов

Информация о модулирующем низкочастотном колебании в радиосигнале с угловой модуляцией может содержаться как в изменении мгновенной частоты (ЧМ), и так и в изменении начальной фазы (ФМ). В общем виде такой сигнал имеет вид:

При частотной модуляции напряжение на выходе детектора должно воспроизводить закон изменения мгновенной частоты, т.е.

;

при фазовой модуляции напряжение на выходе должно воспроизводить закон изменения фазы, т.е.

.

Поскольку спектры сигналов на входе и выходе детектора отличны друг от друга, требуется применить нелинейный элемент. Однако все известные нелинейные элементы резисторного типа, рассмотренные выше, не реагируют на изменение частоты или фазы. Поэтому обычно при построении частотных или фазовых детекторов используют сначала преобразование частотной модуляции в амплитудную с помощью линейных частотно-зависимых цепей, а затем – амплитудное детектирование. Поскольку исходный сигнал с угловой модуляцией может сопровождаться паразитной амплитудной модуляцией, то на входе детектора всегда ставят амплитудный ограничитель. Для получения сигнала, пропорционального изменению фазы, выходное напряжение с выхода частотного детектора интегрируется.

Таким образом, структурную схему частотного (фазового) детектора можно представить следующим образом (см.рис.1):

Рис.1

В качестве амплитудного ограничителя обычно используется нелинейный усилительный каскад, работающий с отсечкой тока и заходом в режим насыщения. Колебательный контур выделит первую гармонику тока с постоянной амплитудой. Информация об изменении частоты или фазы практически не изменится.

Для преобразователя ЧМ в АМ применяются пассивные цепи (RL, RC, RLC). Желательно, чтобы была линейная зависимость коэффициента передачи такой цепи от частоты сигнала. Тогда амплитуда высокочастотного напряжения на выходе цепи будет пропорциональна частоте.

© Андреевская Т.М., РЭ, МГИЭМ, 2004