Амплитудный детектор

Амплитудный детектор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах. Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений. Амплитудный детектор содержит первый 1 и второй 2 транзисторы, входной разделительный конденсатор 3, выходной фильтр 4 нагрузки, фильтр 5 нижних частот, первый 6 и второй 7 резисторы. Цель достигается введением дополнительного конденсатора 8. Второй транзистор 2 представляет собой каскад со 100%-ной отрицательной обратной связью (ООС) по огибающей входного амплитудно-модулированного сигнала, причем ООС осуществляется через конденсатор 8. ООС по выходу уменьшает выходное сопротивление амплитудного детектора, что положительно сказывается на нагрузочной способности детектора - в нем не возникают нелинейные искажения за счет разности нагрузок по постоянному и переменному токам. Резистор 6 служит для увеличения входного сопротивления амплитудного детектора и для уменьшения нелинейных искажений при больших входных сигналах. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (м)s Н 03 0 1/18

ГОСУДАРСТВЕН-АЛЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4740643/09 (22) 25.09.89 (46) 23,08,91. Бюл. М 31 (711 Рязанский радиотехнический институт (72) Г.В.Уточкин и И.В,Гончаренко (53) 621.376.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1417167, кл. Н 03 0 1/18, 1986, (54) АМПЛИТУДНЫЙ ДЕТЕКТОР (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах, Цель иэобретения— уменьшение нелинейных искажений. Амплитудный детектор содержит первый 1 и второй 2 транзисторы, входной разделительный конденсатор 3, выходной фильтр 4 нагрузки, фильтр 5 нижних частот, первый 6 и второй

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах.

Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений, На чертеже приведена структурная электрическая схема амплитудного детектора.

Амплитудный детектор содержит первый 1 и второй 2 транзисторы, входной разделительный конденсатор 3, выходной

RC-фильтр 4 нагрузки, фильтр 5 нижних частот, первый 6 и второй 7 резисторы, дополнительный конденсатор 8.

Детектор работает следующим образом.

Входной амплитудно-модулированный сигнал через входной разделительный кон.денсатор 3 поступает на амиттеры первого Ы 1672552 А1

7 резисторы. Цель достигается введением. дополнительного конденсатора 8. Второй транзистор 2 представляет собой каскад со

100 -ной отрицательной обратной связью ЬОС) по огибающей, входного амплитудномодулированного сигнала, причем ООС осуществляется через конденсатор 8, ООС по выходу уменьшает выходное сопротивление амплитудного детектора, что положительно сказывается на нагрузочной способности детектора — в нем не возникают нелинейные искажения эа счет разности нагрузок по постоянному и переменному токам. Резистор

6 служит для увеличения входного сопротивления амплитудного детектора и для уменьшения нелинейных искажений при больших входных сигналах. 1 ил.

1 и второго 2 транзи торов разной структуры или типа проводимости. При положительной полуволне входного сигнала открывается первый транзистор, а при отрицательной — второй транзистор 2. Для малых входных сигналов, соответствующих началу отпирания р-п-переходов трайзисторов, первый трэнзистор 1 можно считать включенным по схеме диода, так как его коллектор соединен с общей шиной через первый резистор 6, имеющий небольшое сопротивление, а база соединена с общей шиной через резистор фильтра 5 нижних частот и резистор RC-фильтра 4 нагрузки. Положительная полуволна входного сигнала открывает первый транзистор 1 и заряжает входной разделительный конденсатор 3 до напряжения, несколько меньшего своего амплитудного значения. При отрицательной

1672552 полуволне входного сигнала напряжение на входном разделительном конденсаторе 3 суммируется с входным напряжением и открывает база-эмиттерный переход второго транзистора 2, На базе второго транзистора 2 выделяется напряжение огибающей входного амплитудно-модулированного сигнала, т.е. происходит детектирование. При этом первый транзистор 1 и база-эмиттерный переход второго транзистора 2 совместно с входным разделительным конденсатором 3 и RC-фильтром 4 нагрузки образуют детектор по схеме удвоения напряжения.

Аналогичный амплитудный детектор на диодах обладает повышенным коэффициентом передачи, однако высоким порогом детектирования, низким входным сопротивлением и значительными нелинейными искажениями при больших глубинах модуляции, В предлагаемом амплитудном детекторе эти недостатки е значительной степени уменьшены благодаря включению вместо диодов транзисторов. Несмотря на то, что на первый 1 и второй 2 транзисторы не подается напряжение питания, оба транзистора в определенные моменты действия входного сигнала работают в активном режиме, т.е. обладают усилительными свойствами, При отрицательных полуволнах высокочастотного напряжения на эмиттере второго транзистора 2, превышающих пороговое напряжение детектирования, эмиттерно-базовый переход второго транзистора 2 открывается, ток базы протекает через второй резистор 7 и создает на нем падение:.апряжения, при котором напряжение коллектор — база становится больше нуля, При этом второй транзистор 2 оказывается в активном режиме. Это приводит к увеличению тока коллектора, создающего падение напряжения на резисторе нагрузки

RC-фильтра 4 нагрузки. Из-эа того, что ток коллектора в активном режиме больше тока базы напряжение на резисторе RC-фильтра

4 нагрузки на 0,3-0.4 В больше, чем напряжение на втором резисторе 7 (оба напряжения отрицательны относительно общей шины. Сопротивление резистора RCфильтра 4 нагрузки выбирают в несколько раэ меньшим, чем второго резистора 7. Разницей напряжений на коллекторе и базе второготранзистора 2дополнительный конденсатор 8 большой емкости (емкость выбирают такой, чтобы напряжение на нем мало изменялось за период напряжения частоты модуляции) заряжается до напряжения 0,3—

0,4 В. В момент действия отрицательной полуволны огибающей амплитудно-модулированного сигнала при отсутствии допол5

55 нительного конденсатора 8 произошла бы отсечка этой полуволны огибающей эа счет достижения порога детектирования и запирания база-эмиттерного перехода второго транзистора 2. Это привело бы к отсечке базового тока и значительным нелинейным искажениям, что особенно заметно при больших глубинах модуляции. В предлагаемом амплитудном детекторе при отрицательных полуволнах огибающей снижается отрицательный потенциал на коллекторе второго транзистора 2 за счет его подэапиранияиуменьшения падения напряжения на резисторе RC-фильтра 4 нагрузки. В результате накопленное напряжение на дополнительном конденсаторе 8 приоткрывает второй транзистор 2, так как напряжение на дополнительном конденсаторе 8 прикладывается в положительной полярности между общей шиной и его базой. Это приводит как бы к смещению характеристики передачи транзистора вправо и к предотвращению отсечки, а следовательно, и к уменьшению нелинейных искажений.

Таким образом, второй транзистор 2 можно рассматривать как каскад со 1007,ной отрицательной обратной связью по огибающей входного амплитудно-модулированного сигнала, причем отрицательная обратная связь осуществляется через дополнительный конденсатор 8. Данная параллельная отрицательная обратная связь по выходу уменьшает выходное соп ротивление амплитудного детектора, что положительно сказывается на нагрузочной способности детектора. B частности, в нем не возникают нелинейные искажения за счет разности нагрузок по постоянному и пере. ленному току. При этом, уменьшение нелинейных искажений, повышение коэффициента передачи и улучшение нагрузочной способности достигаются без использования источников питания, что упрощает, удешевляет, повышает экономичность и надежность детектора. При этом уменьшен порог линейного детектирования эа счет связи коллектора второго транзистора 2 с базой первог транзистора 1 через фильтр 5 нижних частот. В момент действия отрицательных полуволн входного высокочастотного напряжения на конденсаторе

RC-фильтра 4 нагрузки возникает отрицательный потенциал напряжения, который через резистор фильтра 5 нижних частот заряжает конденсатор этого фильтра (емкость этого конденсатора выбирают из тех же условий, что и конденсатора RC-фильтра

4 нагрузки) до отрицательного напряжения, которое для первого транзистора 1 является отпирающим. В результате уменьшается по1672552

&ol

Составитель А. Осипович

Техред М.Моргентал Корректор М, Максимишинец

Редактор Т. Иванова

Заказ 2845 Тираж 429 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 роговое напряжение первого транзистора

1 при действии на его входе положительных полуволн входного сигнала и заряде входного разделительного конденсаторе 3, Это приводит к снижению порога линейного детектирования с 0,6 до примерно 0,32 В при применении кремниевых транзисторов, что, в свою очередь, дополнительно уменьшает нелинейные искажения при детектировании малых сигналов, Первый резистор 6, включенный в коллекторную цепь первого транзистора 1, служит для увеличения входного сопротивления амплитудного детектора и для уменьшения нелинейных искажений при больших входных сигналах.

При больших амплитудах входного сигнала увеличивается отрицательное напряжение на базе первого транзистора 1, поэтому он может оказаться в режиме насыщения. Падение напряжения на первом резисторе 6 приближает напряжение на коллекторе первого транзистора 1 к напряжению на его базе и препятствует его насыщению.

Формула изобретения

Амплитудный детектор, содержащий первый и второй транзисторы, входной разделительный конденсатор, выходi ой RC5 фильтр нагрузки, включенный между коллектором второго транзистора и общей шиной, фильтр нижних частот, вход которого соединен с коллектором второго транзистора, первый и второй резисторы, первые

10 выводы которых подключены соответственно к коллектору первого транзистора и к базе второго транзистора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, в него введен до15 полнительный конденсатор, включенный между коллектором и базой второго транзистора, второй вывод входного разделительного конденсатора соединен с эмиттерами первого и второго транзисторов, база перво20 го транзистора подключена к выходу фильтра нижних частот, вторые выводы первого и второго резисторов соединены с общей шиной, а первый и второй транзисторы имеют противоположный тип проводимости.