ЧД чашотно-qiajoSbit

С дюзоШиеающии контуром

RC-цепочкой

/13 на ПАВ

с пермножшем

Со схемой собпавемий

Рис. 9.7. Классификационная схема частотно-фазовых ЧД

Рис. 9,8. Статическая детекторная характеристика ЧД

и требуют больших уровней входных сигналов. В последние годы внедряются в связи с тем, что в отличие от частотно-амплитудных ЧД хорошо согласуются с интегральной технологией. Классификационная схема частотно-фазовых ЧД приведена на рнс. 9.7.

Требования к техническим показателям ЧД определяются их назначением. К числу основных требований относятся:

Верность воспроизведения закона модуляции, которая оценивается коэффициентом нелинейных нскаженнй k. Для современных ЧД эта величина не должна превышать 1 . . . 2 %. В первом приближении малый может быть получен, если зависимость /х °т частоты немодулированного сигнала, называемая статической детекторной характеристикой (СДХ), является линейной в области -f- А/ ах (Р - 9.8, кривая I). Частота соответствующая нулю СДХ, называется переходной частотой, полоса частот между экстремальными точками - раствором Пр. В нижней части рис. 9.8

Рис. 9.9. Проходная детекторная ка- Рис. 9.10. Характеристики по-рактернстика ЧД давления AM

Представлен закон изменения частоты сигнала при гармоничной модуляции с частотой F в предположении = / . Нелинейность СДХ в диапазоне рабочих девиаций (Д/, < Д/ з^) определяет существенные нелинейные искажения сигнала (рис. 9.8, кривая 2).

Эффективность преобразования ЧД количественно определяется крутизной СДХ в линейной области

вых о

/п

(9.5)

5цд пропорциональна уровню входного сигнала - кривая 3 на рис. 9.8 построена для tZg 3 = 2(7 ,. Для сравнения различных типов ЧД по этому параметру следует использовать крутизну нормированной СДХ

(вых ЧД/ВХЧД)

Эффективность преобразования оценивают также коэффициентом передачи

/ЧД = вых. ст/вх = вых. ст. m/VfBx. (У.. ст выходное напряжение, соответствующее стандартной девиации входного сигнала. Как следует из рис. 9.8 (кривая 4), для достаточно малых девиаций S = const,

/Счд = 5чдД/шст 2(;з,. (9.6)

На рис. 9.9, б показана проходная детекторная характеристика, которую используют для экспериментальных исследований. Представляет зависимость выходного переменного напряжения от частоты несущей частотно-модулированного входного сигнала при A/ =const. Имеет характерную трех-горбую форму, где центральный максимум соответствует участку наибольшей крутизны СДХ (рис. 9.9, а), провалы соответствуют ее перегибам, а боковые максимумы, возникающие в результате детектирования на боковых спадах СДХ -участкам их наибольшей крутизны. Позволяет оценить коэффициент передачи, ослабление дополнительных настроек LдJ и нелинейные искажения.

Дифференциальные ЧД в различной степени подавляют AM входного сигнала. Эту способность оценивают с помощью остаточного выходного на-

ПВМ ХМетектор

VM-AM

а

Рис. 9.11. Фазовый детектор

пряжения, обусловленного AM. Зависимость этого напряжения от частоты несущей амплитудно-модулированного входного сигнала представляет характеристика подавления AM (ХПАМ, рис. 9.10). При этом под коэффициентом подавления AM понимают относительное подавление в наихудшей точке в полосе

9аМ ~ вых. ст/вых AM max ИЛИ среднее подавление в этой же полосе

п

9ам = вых. ст/ (S вых AM )/ i=l

где t/jj; ДJy I - отсчеты ХПАМ, взятые через равные частотные интервалы А/;; -количество отсчетов; t/jjj. стандартное выходное напряжение ЧМ сигнала.

Требования к неравномерности амплитудно-частотной характеристики, величине фазовых искажений и фильтрации высокочастотного напряжения аналогичны изложенным в п. 8.1. Кроме того, в ЧД должны быть компенсированы частотные предыскажения, вводимые в ЧМ передатчик с целью повышения помехоустойчивости. Для этого на выходе ЧД включают RC цепь для ослабления высших звуковых частот с постоянной времени tj = = 50...75 мкс.

Для ЧД многоканальных радиорелейных линий связи и современных высококачественных приемников малая величина нелинейных искажений является основным требованием. Для ЧД, применяемых в системах АПЧ, важнейшим требованием является высокая крутизна СДХ в заданной полосе частот.

\Фазовые детекторы (ФД) предназначены для получения напряжения, пропорционального разности фаз zmAZRau. i~mi cos {ч>\1 + Ф1)и опорного колебания]Ujjjj mi cos ( a + Фа)- ФД применяются в фазометри-ческих устройствах, системах фазовой АПЧ, для детектирования сигналов фазовой модуляции и фазовой манипуляции, в коррелометрах. ФД является-шестиполюсником (рис. 9.11, а), имеющим два входа и один выход

вых = KoUmiUmi cos ф, (9.7)

где ф = (Wi - (Ва) < + (ф1 - Фа)- В зависимости от соотношения частот (Bi и (Bj различают два режима; Wj = (л^, ф = ф] - фа - фазометрия и (Bj Ф (Ва, ф1 = Фа. ф = (<Bi - (Ва) - системы автоподстройки.

Как видно из выражения (9.7), ФД по существу так же, как и преобразователь частоты, является перемножителем. Их отличие состоит в том, что