Однотактный диодный ФД

ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ФМ СИГНАЛОВ

Фазовый детектор (ФД) – устройство, в котором входной ФМ сигнал преобразуется в выходное напряжение (или ток), меняющееся по закону модуляции фазы.

Все ФД являются когерентными (требуют обязательного наличия синхронного с частотой сигнала опорного колебания), т.к. выявить фазовый сдвиг в ФМ сигнале можно только путем его сравнения с немодулированным колебанием (опорным). Начальные фазы ФМ сигнала и опорного колебания в общем случае могут и не совпадать. Структурная схема ФД аналогична схеме СД.

Представляет собой обычный диодный АД, на который подается сумма напряжений опорного колебания и сигнала.

Рисунок 23.1 – Принципиальная схема однотактного диодного ФД.

Пусть - опорное напряжение, - детектируемое напряжение, тогда напряжение на диоде: .

Проведем векторное сложение двух напряжений и .

Рисунок 23.2 – Векторная диаграмма.

В результате получаем суммарное напряжение той же частоты, но другой фазы. Его амплитуда зависит от фазы входного напряжения (т.е. происходит преобразование ФМ в АМ):

.

Полученный АМ сигнал детектируется АД. Выходное напряжение ФД:

,

где - коэффициент передачи АД.

Детекторная характеристика ФД – зависимость его выходного напряжения от разности фаз входного и опорного сигнала .

Детекторная характеристика рассмотренного ФД показана на рисунке 23.3 (кривая 1).

Рисунок 23.3 – Детекторные характеристики ФД:

1 – однотактного; 2 – балансного.

Выводы:

- характеристика имеет малый линейный участок вблизи углов , поэтому детектирование сопровождается значительными искажениями;

- выходное напряжение не меняет знака при изменениях фазы.