|
| |
|
Слаботочка Книги 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 [81] 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 Заметим, что уравнение (233) справедливо только для квадра-тично?! вольтамперной характеристики. При наличии в характеристике членов более высокого порядка функция S{i) содержит и высшие гармоники от частоты вариации. Для определения тока / через сопротивление R{t) умножим напряжение сигнала Ис с амплитудой Ucm, частотой соц и начальной фазой -ф на проводимость S{t): / = S (О с=5о (1 + / в cos ©оО Л/п COS (сОо/ + y)=SoUc,ri cos ((Оо +г5) + -f lIH COS (2с.)о + ) + cos г). (234) Этот ток вызывает на резисторе г падение напряжения = ir-Фильтр нижних частот Rф, Сф не пропускает на выход составляющие напряжения с частотами щ и 2(0q. Поэтому эффект детектирования определяется только постоянной составляющей тока lim cos Мр. (235) Прямая пропорциональность, существующая между полезным током детектора /д и амплитудой сигнала Ucm, позволяет считать синхронное детектирование линейным. Для синхронного детектирования не менее характерна значительная зависимость тока /д от угла сдвига фазы ij; между вариацией проводимости и сигналом. При xj; = О (рис. 10.15, а) величина проводимости S больше в положительный полупериод напряжения сигнала Uc, чем в отрицательный. Соответственно площадь, ограниченная кривой тока и равная произведению S{t) на Uc, больше в области с > О, чем при Uc <С 0. Следовательно, когда -ф = О, постоянная составляющая тока детектора положительна и, заметим, максимальна. Это согласуется с выражением (235): / -Sq ГПд Ucm frc п Sq Ucm / --- LOS и - - - /д макс. При г]) = л/2 (рис. 10.15, б) площади, ограниченные кривой тока, в оба полупериода одинаковы и постоянной составляющей тока в цепи детектора вовсе нет: L = ejiUliIlsin COS = 0. При1) = л (рис. 10.15, в) проводимость S{t) в наибольшей мере отличается в сторону превышения величины So в отрицательный, полупериод напряжения Uc, и поэтому выпрямленный ток максимален с отрицательным знаком: / 0 /Пр Ucm 5о /Пв Ucm г / i д - 2- COS л ------- I /дмакс. Из сказанного следует вывод: эффект синхронного детектирования максимален при синфазности или противофазности напряжения сигнала Uq и вариации проводимости S. Одним из основных свойств синхронного детектора является его часто/пная избирательность. В этом свойстве можно убедиться, сопоставляя спектры токов в цепи детектора от AM сигнала с несущей частотой ©о, коэффициентом модуляции т и модулирующей частотой Йс и от помехи с частотой со а, модулированной по амплитуде с частотой Qn (рис. 10.16). В первом случае амплитуда сигнала равна cm = Om(l+/ COSQeO.  Рис. 10.15 Временнйе диаграммы напряжения сигнала и, проводимости S и тока i в цепи варьируемого сопротивления. Для такого сигнала при = О соотношение (234) имеет вид So ffig Vf,ffi (1 + mcosQcO cos 20)01 -f (1 + m cos Qe 0- Из полученных трех слагаемых первое выражает спектр AM сигнала с частотами ©о. (о + и ©о - с, второе - аналогичный спектр, но с частотами 2а)о, 2соо + Qc и 2а)о- и третье - продетектированный ток: постоянный (ю = 0) и модулирующий с частотой Qc (рис. 10.16, а). Для помехи схема не является синхронным детектором, поскольку в нем частота вариации проводимости равна частоте сигнала СОо, но не равна частоте помехи сод. Для помехи схема аналогична преобразователю частоты, в котором колебания гетеродина со-246 вершаются с частотой вариации odq. Следовательно, влияние помехи на ток синхронного детектора выразится в прибавлении к еГЪ основному спектру составляющих (рис. 10.16, б) с частотами: ю = О (постоянный ток), помехи Юп, разностной - п. суммарной соо + i- Юп. боковыми от модулирующей помехи Qn, т. е. ©о - ± 00-\ cuo-f-SPi /2wo\ (о Рис. 10.16. Спектральные диаграммы тока в цепи синхронного детектора от полезного сигнала (а) и помехи (б). И СОо + ± п- Так как в данном спектре нет частоты модуляции с. до которой фильтр прозрачен, то на выход синхронного детектора помеха не проникает. Синхронный детектор обладает еще одним важным свойством: способностью детектировать фазо-модулированные сигналы. 67. Параметрический генератор Параметрический генератор предназначен для получения автоколебаний за счет энергии, поступающей в колебательную систему от источника вариации индуктивности или емкости этой системы. Рис. 10.17. Основные элементы параметрического генератора.  Имеется колебательный контур, в котором индуктивность L и сопротивление потерь г постоянны, а емкость С(/) изменяется во времени (рис. 10.17). Такая емкость может быть образована, например, полупроводниковым р-п переходом, находящимся под периодически изменяющимся напряжением. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 [81] 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 |