с квадратичной вольт-амперной характеристикой

то ток через нелинейный элемент

I = а [С/ (if) -f С/о cos (Во tf =

аС/о , аС/о

cosScoo/ +

2 2

-f- 2а i/o C/m (О cos щ1

будет содержать амплитудно-модулирован-ное колебание (последнее слагаемое). Остальные составляющие легко могут быть подавлены фильтром.

Амплитудный модулятор может быть выполнен в виде сеточного модулятора и анодного модулятора на трехэлектродной лампе (подробнее см. разд. 13).

Частотный модулятор изменяет частоту £0 высокочастотного колебания

a = Um cos at

в соответствии с передаваемым сообщением, т. е. передаваемый неизкочастотный сигнал отображается в изменениях частоты высокочастотного частотно-модулированного колебания (см. разд. 13)..

Для осуществления частотной модуляции модулирующий низкочастотный сигнал с помощью реактивной лампы воздействует на емкость (или индуктивность) колебательного контура генератора высокочастотных колебаний и, следовательно, меняет частоту этих колебаний.

зуемой характеристики, а не к существу процесса, который является нелинейным.

В обоих этих случаях детектирование амплитудно-модулнрованных колебаний заключается в нарушении их симметрии (на-

Рис. 5-111. Квадратичное (о) и линейное (б) детектирование.

Детекторы

Детектор производит преобразование сигнала, обратное тому преобразованию, которое осуществляется в модуляторе. В модуляторе низкочастотный (модулирующий) сигнал преобразуется в ряд высокочастотных колебаний. В детекторе, наоборот, высокочастотное модулированное колебание превращается в первоначальный низкочастотный сигнал.

В качестве нелинейного элемента, осуществляющего детектирование амплитудно-модулнрованных колебаний, используются электронные лампы или полупроводниковые приборы. Если интенсивность высокочастотного сигнала невелика, то детектирование происходит на начальном участке вольт-амперной характеристики нелинейного элемента (рис. 5-111,а), который хорошо аппроксимируется квадратичной параболой. В этом случае детектор называют квадратичным. Если же детектируемый сигнал подвергся значительному усилению и для детектирования используется обширный участок характеристики (рис. 5-111,6), то часто пренебрегают кривизной в начале этого участка и считают вольт-амперную характеристику ломаной линией. В этом случае детектор называют линейным. Такое название относится к форме исполь-

пример, путем полного или частичного срезания отрицательных полуволн) и последующем усреднении полученных импульсов тока. В схеме амплитудного детектора (рис. 5-112) асимметрию создает нелинейный элемент с несимметричной вольт-амперной характеристикой. Усреднение осуществляется фильтром нижних частот, который не пропускает высокочастотные спек-

Рис. 5-112. Схема детектора амплитудно-модулнрованных колебаний.

тральные составляющие импульсов тока, но пропускает низкочастотные составляющие ( следит за изменением высоты импульсов тока). Обычно с этой задачей справляется простейшее звено из сопротивления R и конденсатора С. Чтобы на нагрузке детектора выделялось напряжение низкой частоты, ее сопротивление R должно быть много больше емкостного сопротивления на высо-

Рнс. 5-113. Двухтактный детектор (а) и получение огибающей (б).

Рис. 5-П4. Простейший частотный детектор.

КОЙ частоте со и много меньше емкостного сопротивления на низкой частоте Q:

При детектировании амплитудно-моду-лированных сигналов связи необходимо, чтобы форма полученного низкочастотного сигнала повторяла форму огибающей высокочастотного сигнала. Квадратичный детектор не может выполнить это важное требование и поэтому не может быть использован для детектирования сигналов связи. Он находит себе применение в измерительной технике, радиолокации и других областях радиотехники. Для детектирования сигналов связи используется линейный детектор. Поскольку он сохраняет без искажений форму огибающей сигнала, его иногда называют детектором огибающей.

Двухтактный детектор (рис. 5-ПЗ, а) осуществляется в виде двух нелинейных элементов, которые работают как бы по очереди, пропуская в нагрузку R за каждый полупериод высокой частоты ток лишь в одном направлении (рис. 5-ИЗ, б).

Детектирование частотно-модулированных колебаний осуществляется частотным детектором (дискриминатором). Простейшим частотным детектором является колебательный контур, расстроенный относительно средней (несущей) частоты частотно-модулированных колебаний и подключенный к амплитудному детектору (рис. 5-114,а). Из-за расстройки контура работа осуществляется на склоне резонансной кривой и частотная модуляция преобразуется в амплитудную модуляцию (рис. 5-114,6). Полученные амплитудно-мо-дулированные колебания детектируются амплитудным детектором. Для такого частотного детектора характерны значитель-

ные искажения передаваемого низкочастотного сигнала, вызванные нелинейностью склона резонансной кривой контура.

Более совершенной является дифференциальная схема частотного дискриминатора

НЧ сигнал

Рнс. 5-115. Частотный дискриминатор.

(рис. 5-115), В которой частотно-модулированные колебания преобразуются в ампли-тудно-модулированные с помощью контуров 2, расстроенных в разные стороны от средней (несущей) частоты высокочастотного сигнала. В результате искажения, вносимые контурами, имеют разный знак и компенсируют друг друга.

Преобразователи частоты

Преобразованием частоты называют изменение частоты модулированных колебаний с сохранением вида и характера модуляции принимаемого сигнала. Например, в случае преобразования амплитудно-моду-лированных колебаний необходимо сохранить форму огибающей колебаний (рис. 5-116).

При нелинейном преобразовании в цепь нелинейного элемента подают (рис. 5-117), кроме напряжения высокочастотного сигнала

c = fmcCOS c.

еще напряжение от маломощного генератора (гетеродина)

r=[/j,COS(Br/.

Если назначением преобразователя является уменьшение частоты принимаемого высокочастотного сигнала, то последний

Рис. 5-U6. AM колебания цо преобразования (а) и после преобразования (б).

Если нелинейный элемент имеет квадратичную характеристику, то ток в цепи преобразователя

,- = a( + )2=i; costOcM-+ cos t -f 2f/i/ cos(B t cos (B t =

-t/,cos2co + C/ +

+ \ iL cos 2ш t -f i/, i/, cos (co +

+ (Br) if + t/ ,c Umv COS (£0e - (Br) if.

Рис. 5-117. Нелинейный преобразователь частоты.

член полученного выражения можно считать полезным результатом преобразования. Все остальные составляющие (постоянная составляющая, двойные и суммарные частоты) легко могут быть подавлены фильтром или параллельным контуром, включенным в цепь преобразователя и настроенным на частоту сос - £0г (рис. 5-117).

ЛИТЕРАТУРА

ЬХаркевич А. А. Основы радиотехники. Гос. изд. лит. по вопросам связи и радио, 1962.

2. Гоноровский И. С. Радиотехнические цепн и сигналы. Части 1 и 2. Советское радио, 1967.

3. 3 е р и о в Н. В., К а р п о в В. Г. Теория радиотехнических цепей, Энергия , 1965.

4. Л и т в и и е и к о О. Н., С о ш и и к о в В. И., Теория неоднородных линий н их применеии в радиотехнике, изд-во Советское радно , 1964.

�632282�6738973063�17673�58886