только от типа схемы, но и от режима работы. Параметры Д могут быть найдены из ХВД (рис. 8.19, а) в соответствии с (8.19) ... (8.21). Экспериментально ХВД могут быть сняты с помощью схемы рис. 8.19, б.

Диодное детектирование слабых сигналов

Для достаточно малых напряжений U < 0,2В ВАХ полупроводникового диода отображается экспонеитой (рис. 8.20)

гд = ( [ехр(7 д)-1],

где 0 ~ ток сильно обратно-смещеииого р-п перехода; 7 - коэффициент, величина которого для точечных германиевых диодов колеблется в пределах (27...80) 1/В.

В цепь детектора в общем случае введено опорное напряжение

При отсутствии входного сигнала t < ti пг диоде устанавливаются начальные напряжения и ток Удд, /д^, которые можно определить как координаты точки пересечения ВАХ диода и нагрузки 1 - {Ец - Up)/R. Прн поступлении сигнала вследствие экспоненциальности ВАХ площадь верхней полуволны оказывается больше нижней. В результате увеличивается постоянная составляющая тока диода Д/ = / - /дд н на нагрузке возникает приращение постоянной составляющей

AU = и - Удд = Д/ /? ,

что и определяет эффект детектирования. В случае изменения амплитуды входного сигнала выходное напряжение повторяет этот закон

вых = Д^-( ) = Д^- ( ) н- ,

Представляя уравнение ВАХ диода в общем случае

(д = ф (ид) = ф (Уд -f Ди)

и полагая приращение напряжения на диоде &и = &U + Urn sin at достаточно малым находят постоянную составляющую тока диода

/ =/д„ + 5(/ +0,255(/

i>

Cfj,

Рис. 8.19. Характеристики выпрямления детектора, схема измерения

е -о -

Рнс. 8.20. Диодный детектор в режиме слабых сигналов

И амплитуду первой гармоники 11 = SUm, где /дн = ф(ди)> S = ф' ((д^), S = ф (Uj ).

Исходя из общей теории детектирования, определяют внутренние параметры Д

(8.23) (8.24)

д = Д'.д = 0,5Si; /S, его входное сопротивление

вхД=т т1 = 1/5,

и коэффициент передачи

д = lд/( + щ/и) \}X = 0,5S( S.

Малая величина входного сопротивления (8.23) вызывает сильное шунтирование контура. Коэффициент передачи /Сд пропорционален амплитуде входного сигнала, т. е. при слабых сигналах /(д < 1. Линейная зависимость /Сд от амплитуды сигнала приводит к квадратичной детекторной характеристике (рис. 8.21, а)

Коэффициент гармоник

К Sm2/Sm Z.

т. е. при детектировании слабых сигналов в общем случае вносятся значительные нелинейные искажения.

Рис. 8.21. Характеристики диодного детектора, работающего в режиме слабых сигналов

Принимая широко распространенное представление ВАХ диода экспонеитой, получим

/ = / 1ехр (7t/ )/ /, i = 2/oexp(vC/ )/iM,), (8.25)

где обобщенная амплитуда входного сигнала

>lc = vC/m. (8.26)

/q (Л j, /i (Л(,) - модули модифицированной функции Бесселя нулевого и первого порядков. Применив рассмотренную выше методику, можно получить описание работы Д в виде графиков рис. 8.21. ..8.23 [45]. На рис. 8.21, б показана зависимость коэффициента передачи Кд и входного сопротивления, приведенного к одному килоому сопротивления нагрузки по постоянному току, /?вхд ~ вхд/ц обобщенной амплитуды входного сигнала и обобщенного напряжения смещения

£ = V (£о - С/дд + ( /? ) = v? (/дн + о). (8-27)

При отсутствии прямого смещения диода Е = yR ia.

Как видно из характеристик рис. 8.21, б, при £ < 2 входное сопротивление Д с ростом амплитуды входного сигнала падает, т. е. имеет место противоположный характер зависимостей Л^хд (с) д ( с)- что можно использовать для снижения вносимых нелинейных искажений. Уменьшение амплитуды входного сигнала приводит к росту входного сопротивления Д, вследствие чего происходит перераспределение контурного напряжения между /?р и вхД (рчс. 8.18, б), что компенсирует снижение усиления на участке АО (рис. 8.21, а). При положительной полуволне наблюдается обратное. Таким образом, возбуждая Д генератором тока, при условии Е < 2 можно получить компенсацию нелинейности детекторной характеристики. Для перехода к режиму генератора тока > вхД должна быть обеспечена сильная связь между контуром и детекторной цепью

= l/R, = / = (G + nlG )/n, (8.28)