SU1672552A1 - Амплитудный детектор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах. Цель изобретени  - 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 достигаетс  введением дополнительного конденсатора 8. Второй транзистор 2 представл ет собой каскад со 100%-ной отрицательной обратной св зью (ООС) по огибающей входного амплитудно-модулированного сигнала, причем ООС осуществл етс  через конденсатор 8. ООС по выходу уменьшает выходное сопротивление амплитудного детектора, что положительно сказываетс  на нагрузочной способности детектора - в нем не возникают нелинейные искажени  за счет разности нагрузок по посто нному и переменному токам. Резистор 6 служит дл  увеличени  входного сопротивлени  амплитудного детектора и дл  уменьшени  нелинейных искажений при больших входных сигналах. 1 ил.

Description

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

Цель изобретени  - уменьшение нелинейных искажений.

На чертеже приведена структурна  электрическа  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 конденсатор 3 поступает на эмиттеры первого

1 и второго 2 транзисторов разной структуры или типа проводимости. При положительной полуволне входного сигнала открываетс  первый транзистор 1, а при отрицательной - второй транзистор 2. Дл  малых входных сигналов, соответствующих началу отпирани  p-n-переходов транзисторов , 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. Положительна  полуволна входного сигнала открывает первый транзистор 1 и зар жает входной разделительный конденсатор 3 до напр жени , несколько меньшего своего амплитудного значени . При отрицательной

О VI

ю

(Я

ел ю

полуволне входного сигнала напр жение на входном разделительном конденсаторе 3 суммируетс  с входным напр жением и открывает база-эмиттерный переход второго транзистора 2.

На базе второго транзистора 2 выдел етс  напр жение огибающей входного амп- литудно-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 удвоени  напр жени .

Аналогичный амплитудный детектор на диодах обладает повышенным коэффициентом передачи, однако высоким порогом детектировани , низким входным сопротивлением и значительными нелинейными искажени ми при больших глубинах модул ции . В предлагаемом амплитудном детекторе эти недостатки в значительной степени уменьшены благодар  включению вместо диодов транзисторов. Несмотр  на то, что на первый 1 и второй 2 транзисторы не подаетс  напр жение питани , оба транзистора в определенные моменты действи  входного сигнала работают в активном режиме , т.е. обладают усилительными свойствами . При отрицательных полуволнах высокочастотного напр жени  на эмиттере второго транзистора 2, превышающих пороговое напр жение детектировани , эмиттерно-базовый переход второго транзистора 2 открываетс , ток базы протекает через второй резистор 7 и создает на нем падение напр жени , при котором напр жение коллектор - база становитс  больше нул . При этом второй транзистор 2 оказываетс  в активном режиме. Это приводит к увеличению тока коллектора, создающего падение напр жени  на резисторе нагрузки RC-фильтра 4 нагрузки. Из-за того, что ток коллектора в активном режиме больше тока базы напр жение на резисторе RC-фильтра 4 нагрузки на 0,3-0,4 В больше, чем напр жение на втором резисторе 7 (оба напр жени  отрицательны относительно общей шины. Сопротивление резистора RC- фильтра 4 нагрузки выбирают в несколько раз меньшим, чем второго резистора 7. Разницей напр жений на коллекторе и базе второго транзистора 2 дополнительный конденсатор 8 большой емкости (емкость выбирают такой, чтобы напр жение на нем мало измен лось за период напр жени  частоты модул ции) зар жаетс  до напр жени  0,3- 0,4 В. В момент действи  отрицательной полуволны огибающей эмплитудно-модули- рованного сигнала при отсутствии дополнительного конденсатора 8 произошла бы отсечка этой полуволны огибающей за счет достижени  порога детектировани  и запирани  база-эмиттерного перехода второго

транзистора 2. Это привело бы к отсечке базового тока и значительным нелинейным искажени м, что особенно заметно при больших глубинах модул ции. В предлагаемом амплитудном детекторе при отрица0 тельных полуволнах огибающей снижаетс  отрицательный потенциал на коллекторе второго транзистора 2 за счет его подзапи1 рани  и уменьшени  падени  напр жени  на резисторе RC-фильтра 4 нагрузки. В

5 результате накопленное напр жение на дополнительном конденсаторе 8 приоткрывает второй транзистор 2, так как напр жение на дополнительном конденсаторе 8 прикладываетс  в положительной пол рно0 сти 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.

5Таким образом, второй транзистор 2

можно рассматривать как каскад со 100%- ной отрицательной обратной св зью по огибающей входного амплитудно-модули- рованного сигнала, причем отрицательна 

0 обратна  св зь осуществл етс  через дополнительный конденсатор 8. Данна  параллельна  отрицательна  обратна  св зь по выходу уменьшает выходное сопротивление амплитудного детектора, что положи5 тельно сказываетс  на нагрузочной способности детектора. В частности, в нем не возникают нелинейные искажени  за счет разности нагрузок по посто нному и переменному току. При этом, уменьшение

0 нелинейных искажений, повышение коэффициента передачи и улучшение нагрузочной способности достигаютс  без использовани  источников питани , что упрощает, удешевл ет, повышает эконо5 мичность и надежность детектора. При этом уменьшен порог линейного детектировани  за счет св зи коллектора второго транзистора 2 с базой первого транзистора 1 через фильтр 5 нижних частот. В момент действи 

0 отрицательных полуволн входного высокочастотного напр жени  на конденсаторе RC-фильтра 4 нагрузки возникает отрицательный потенциал напр жени , который через резистор фильтра 5 нижних частот

5 зар жает конденсатор этого фильтра (емкость этого конденсатора выбирают из тех же условий, что и конденсатора RC-фильтра 4 нагрузки) до отрицательного напр жени , которое дл  первого транзистора 1  вл етс  отпирающим. В результате уменьшаетс  пороговое напр жение первого транзистора 1 при действии на его входе положительных полуволн входного сигнала и зар де входного разделительного конденсаторе 3. Это приводит к снижению порога линейного детектировани  с 0,6 до примерно 0,32 В при применении кремниевых транзисторов, что, в свою очередь, дополнительно уменьшает нелинейные искажени  при детектировании малых сигналов. Первый резистор 6, включенный в коллекторную цепь первого транзистора 1, служит дл  увеличени  входного сопротивлени  амплитудного детектора и дл  уменьшени  нелинейных искажений при больших входных сигналах.

При больших амплитудах входного сигнала увеличиваетс  отрицательное напр жение на базе первого транзистора 1, поэтому он может оказатьс  в режиме насыщени . Падение напр жени  на первом резисторе 6 приближает напр жение на коллекторе первого транзистора 1 к напр жению на его базе и преп тствует его насыщению .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Амплитудный детектор, содержащий первый и второй транзисторы, входной разделительный конденсатор, выходной RCфильтр нагрузки, включенный между коллектором второго транзистора и общей шиной, фильтр нижних частот, вход которого соединен с коллектором второго транзистора , первый и второй резисторы, первые

   выводы которых подключены соответственно к коллектору первого транзистора и к базе второго транзистора, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  нелинейных искажений, в него введен дополнительный конденсатор, включенный между коллектором и базой второго транзистора , второй вывод входного разделительного конденсатора соединен с эмиттерами первого и второго транзисторов, база первого 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.