ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ЧМ КОЛЕБАНИЙ

На выходе детектора ЧМ колебаний должно получаться напряжение, пропорциональное отклонение частоты колебаний от среднего значения. Существуют две группы методов решения этой задачи:

1) ЧМ сигнал преобразуется в AM или ФМ сигнал и затем детектируется амплитудным или фазовым детектором;

2) ЧМ сигнал преобразуется в последовательность коротких импульсов той же частоты, создающих постоянное напряжение, пропорциональное числу импульсов в единицу времени.

Рассмотрим работу детектора, основанного на преобразовании ЧМ в AM с помощью расстроенного колебательного контура (рис. 3.52). Пусть через контур, настроенный на

частоту протекает ЧМ ток с постоянной амплитудой и меняющейся частотой На рис. 3.53 приведены частотная характеристика контура и зависимость Если частота изменяется достаточно медленно, можно в любой момент определять амплитуду напряжения на контуре как произведение амплитуды тока I на величину сопротивления для данной мгновенной частоты

Амплитуда будет изменяться приблизительно пропорционально если несколько расстроить контур относительно несущей частоты сигнала как показано на рис. 3.53. Определяем на рис. 3.53 методом проекций. Если нанести симметрично вторую огибающую (пунктир) и высокочастотное заполнение, получим форму напряжения Последнее оказывается модулированным одноременно и по амплитуде и по частоте, причем закон изменения примерно такой же, что и Для получения низкочастотного сигнала достаточно подать на линейный амплитудный детектор, как показано на рис. 3.52.

Недостаток схемы заключается в появлении искажений вследствие нелинейности скатов частотной характеристики контура.

Рис. 3.52

Рис. 3.53

На практике для приближения зависимости к линейной применяют балансную схему (рис. 3.54а), называемую дискриминатором с расстроенными контурами; резонансная частота одного из контуров берется больше несущей частоты сигнала на о», второго — меньше на Напряжение на выходе

дискриминатора равно разности выходных напряжений линейных амплитудных детекторов Напряжения на входах детекторов

где наводимая в контурах ЭДС; - эквивалентные сопротивления контуров: можно считать постоянным при изменениях в небольших пределах.

Рис. 3.54

При одинаковых напряжение ывых пропорционально разности модулей эквивалентных сопротивлений контуров:

При некоторых без и добротностях контуров зависимости и от имеют значительный почти линейный участок (сплошная линия на рис. 3.546), который и используется для детектирования ЧМ колебаний.

В рассмотренных схемах детекторов, как и детекторах, основанных на преобразовании ЧМ в ФМ, выходное напряжение зависит не только от величины отклонения частоты Лео, но также и от амплитуды входного ЧМ сигнала. Последняя же может меняться, например, из-за воздействия помех, что приводит к искажениям Для предотвращения этого ЧМ сигнал перед частотным детектором пропускают через ограничитель амплитуды.

Наличие индуктивностей в рассмотренных частотных детекторах первой группы затрудняет их реализацию средствами микроэлектроники. Поэтому все большее распространение получают методы детектирования второй труппы. Процессы в них сходны с показанными на рис. 3.40: ЧМ колебание подвергается двустороннему ограничению, дифференцированию и ограничению по минимуму, в результате чего получается последовательность коротких однополярных импульсов (рис. с частотой пропускаемых затем через интегрирующее устройство. Выходное напряжение последнего пропорционально среднему значению этой последовательности за некоторый отрезок времени, т. е.

Частотные детекторы могут быть использованы для детектирования широкополосных ФМ колебаний. Для этого выходное напряжение детектора, пропорциональное нужно пропустить через интегрирующее устройство.