8. Частотные детекторы

Если частотно-модулированное колебание (ЧМК) с выхода ограничителя подать на вход обычного детектора, то на его нагрузке будет создано постоянное напряжение, т е выделения информационного сигнала не произойдет Объясняется это тем, что величина выходного напряжения такого детектора пропорциональна амплитуде входного сигнала и не зависит от его частоты

Поэтому в приемнике ЧМК перед детектором всегда имеется преобразователь модуляции, в котором частотно-модулированное напряжение превращается в напряжение, модулированное по амплитуде В результате такого превращения получается высокочастотный сигнал с двойной модуляцией

Преобразование модуляции основано на использовании частотных и фазовых свойств колебательных контуров

Совокупность преобразователя модуляции с амплитудным детектором принято называть частотным детектором Большинство частотных детекторов выполняется с двумя диодами Многие варианты частотных детекторов называют дискриминаторами

а) Дискриминатор с расстроенными контурами

Такая схема очень проста Она изображена на рис 2 215 Контур LiCi является нагрузкой последнего усилительного прибора (лампы или транзистора) канала УПЧ Он настроен на среднюю

Л К Ml

- f Чвых

Рис. 2.215. Схема дискриминатора с расстроенными контурами

промежуточную частоту приемника Напряжение щ имеет постоянную амплитуду, а его частота изменяется по закону информационного сигнала Данный сигнал считаем простейшим звуковым колебанием

Контуры L2C2 н L3C3 симметрично расстроены по отношению к контуру L\Ci Резонансные характеристики контуров дискриминатора изображены на рис 2 216 Оии показывают зависимость амплитуды переменного напряжения на контурах L2C2 и L3C3 от величины промежуточной частоты приемника Если /np=f 01. то иа-прял\еиия на обоих контурах одинаковы Если происходит умень-

шение промежуточной частоты, то напряжение на контуре L2C2 растет, а на контуре LCs уменьшается При возрастании промежуточной частоты напряжение на контуре L2C2 уменьшается, а напряжение на контуре L3C3 увеличивается. Таким образом, изменение промежуточной частоты приемника приводит к пропорциональному изменению амплитуды напряжения на контурах дискриминатора, а следовательно, и на нагрузках диодных детекторов.

Иллюстрация процесса детектирования частотно-модулированных колебаний в дискриминаторе

Контур LCz Контур L3C3

прмин

Jfjwcp

\op макс

приведена на рис. 2.217. Из этого рисунка видно, что частота колебаний изменяется во всех контурах одновременно (колебания вынужденные). Амплитуда колебаний на контурах дискриминатора изменяется в противофазе. Закон изменения выходного напряжения соответствует закону изменения промежуточной частоты.

Величина выходного напряжения дискриминатора находится в прямой зависимости от степени изменения частоты входного напряжения. Это хорошо видно из основной характеристики дискриминатора (рис. 2.218,в). Она показывает зависимость мгновенных значений выходного напряжения дискриминатора от промежуточной частоты приемника при заданной амплитуде на контуре ограничителя.

Основная характеристика дискриминатора может быть получена на основании простых рассуждений. Из схемы дискриминатора видно, что мгновенные значения напряжений щ и Ы5 пропорциональны амплитудным значениям напряжений на контурах L2C2 и L3C3. Записывается это так:

M.5=An-t/„3,

где Кп - коэффициент передачи напряжения диодных детекторов.

Поскольку амплитуда напряжения на контурах дискриминатора зависит от частоты ЧМК (рис. 2 218, а), то и иапряжения иа нагрузках детекторов имеют аналогичную зависимость (рис. 2 218,6).

Напряжение на выходе дискриминатора (мгновенные значения)

к„„ = и. - и,.

Рис. 2.216. Резонансные характери стики контуров дискриминатора

Если промежуточная частота приемника fnp=fob то Утз=т2

и «Б = «4- Поэтому Ивых = 0.

Если /пр</оь то Ums<Um2 И «5<«4. В ЭТОМ случэе выходное напряжение дискриминатора получается отрицательным.

Если /пр>/оь то Um3>Um2 И «5>«4. Следовэтельно, напряжение на выходе дискриминатора оказывается положительным.

пр мии пр макс

fpp мин

•пр макс

Рис. 2.217. Процесс детектирования частотно-модулироваиных колебаний в дискриминаторе с двумя расстроенными контурами

В пределах полосы частот от/р до /°р между величиной выходного напряжения и частотой сигнала имеется линейная зависимость. Это объясняется тем, что кривизна частотной характеристики контура L2C2 компенсируется кривизной частотной характеристики контура L3C3.

Для получения основной характеристики дискриминатора обратного знака (показана пунктиром) надо контур L2C2 настроить на частоту /оз, а контур L3C3 на частоту fo2 или замкнуть на корпус верхний выходной зажим вместо нижнего.