Wzmacniacze częstotliwości pośredniej, detektory amplitudy i detektory częstotliwości

Wzmacniacze częstotliwości pośredniej decydują o szerokości pasma odbieranego i o tłumieniu sygnałów odbieranych z kanałów sąsiednich. Ponadto wzmacniacze częstotliwości pośredniej mają główny udział we wzmacnianiu sygnałów przez odbiornik. Są one wielostopniowymi wzmacniaczami rezonansowymi. W starszych rozwiązaniach wzmacniaczy częstotliwości pośredniej, poszczególne obwody rezonansowe wpływające na kształt charakterystyki częstotliwościowej całego wzmacniacza były rozłożone między poszczególne stopnie wzmacniacza. W rozwiązaniach współczesnych — z układami scalonymi , trójstopniowy wzmacniacz W\ częstotliwości pośredniej ma poszczególne stopnie sprzęgnięte bezpośrednio (bez udziału kondensatorów i cewek), a więc jest wzmacniaczem szerokopasmowym. Pasmo przenoszenia takiego (współczesnego) wzmacniacza częstotliwości pośredniej kształtuje filtr wielo rezonansowy, zwany filtrem FSS – filtr selektywności skupionej, WP – wzmacniacz p.cz., D – synchroniczny detektor amplitudy, W – wzmacniacz szerokopasmowy, Wi — wzmacniacz sygnału zdemodulowanego, OR — obwód rezonansowy, F ~ filtr napięć zasilających, 1 — charakterystyka elementu prostującego, um — sygnał wejściowy zmodulowany amplitudowo, la, hr – amplituda i wartość średnia prądu w prostowniku selektywności skupionej FSS. Filtr FSS jest umieszczany obok układu scalonego wzmacniacza szerokopasmowego na wejściu pierwszego stopnia wzmacniacza W\. Filtr selektywności skupionej, stosowany w odbiornikach telewizji kolorowej, składa się z pięciu obwodów rezonansowych i czterech eliminatorów (pułapek) częstotliwości niepożądanych.

Dla uzyskania szerokiego pasma przenoszenia, przy bardzo stromych zboczach charakterystyki częstotliwościowej, stosuje się filtry kwarcowe lub inne filtry piezoelektryczne wykonane z materiałów ceramicznych o właściwościach podobnych do właściwości kwarcu.

Filtry ceramiczne są produkowane jako filtry wielo rezonatorowe w tzw. układach drabinkowych lub mostkowych. Dzięki temu jeden filtr kształtuje całą charakterystykę częstotliwościową odbiornika. Filtry ceramiczne są stosowane najczęściej w torach FM odbiorników radiowych i telewizyjnych.

Warto zauważyć, że w praktycznym układzie zarówno w filtrze zasilacza Fjak i w układzie filtracji sygnału ARW włączono po dwa kondensatory blokujące: 10 uF — elektrolityczny i 4,7 nF — zwykły. Jest to konieczne z tego powodu, że kondensatory elektrolityczne mają indukcyjność szczątkową znacznie większą niż kondensatory zwykłe. Indukcyjność ta utrudnia przepływ prądu w.cz przez kondensator. Aby zmniejszyć reaktancję układu blokującego na wielkich częstotliwościach, należy włączyć równolegle z kondensatorem elektrolitycznym drugi kondensator, wprawdzie o małej pojemności, ale równocześnie, o bardzo małej (pomijalnej) indukcyjności szczątkowej.

Detektory amplitudy, zwane również dyskryminatorami amplitudy, służą do demodulacji sygnału w.cz. (częstotliwość pośrednia jest również wielka) zmodulowanego amplitudowo. Są to układy prostujące z filtrem dolnoprzepustowym przenoszącym tylko małą częstotliwość. Wobec tego detektory amplitudy można budować na wszystkich tych elementach elektronicznych, które mają charakterystyki podobne do charakterystyki diodowej.

Istnieje wiele rodzajów detektorów amplitudy. Chronologicznie detektory można wymienić w następującej kolejności: diodowe, siatkowe, anodowe, emiterowe i kolektorowe oraz synchroniczne. Największe znaczenie mają detektory diodowe i synchroniczne.

Detektory diodowe, choć bardzo prostej budowy, zapewniają wysoką jakość detekcji i najczęściej są stosowane we współczesnych odbiornikach radiowych. Najdoskonalszymi jednak detektorami amplitudy, choć najbardziej skomplikowanymi pod względem budowy, są detektory synchroniczne. W porównaniu z detektorami diodowymi, detektory synchroniczne mają lepszą liniowość charakterystyki i mniejsze szumy przy małych sygnałach. Jednakże do ich zbudowania potrzeba kilku lub kilkunastu tranzystorów, a więc produkcja detektorów synchronicznych jest uzasadniona dopiero obecnie — w dobie układów scalonych.

W diodowych detektorach amplitudy dioda może być połączona z obciążeniem szeregowo lub równolegle . Dołączenie kondensatora do obwodu powoduje detekcję szczytową, tzn. że na wyjściu detektora otrzymujemy napięcie zbliżone do amplitudy napięcia wyprostowanych ^drgań wielkiej częstotliwości. Sprawność detekcji w detektorach szczytowych jest prawie dwa razy wyższa niż w detektorach wartości średniej. Sprawność tę można jeszcze podwyższyć prawie dwukrotnie przez zastosowanie detektora amplitudy z podwajaniem napięcia .

Przebiegi występujące w detektorach szczytowych są do siebie podobne . Dioda D przewodzi tylko w tych odcinkach czasu, w których napięcie ux jest wyższe od napięcia na kondensatorze C, a więc doładowuje kondensator. Kondensator natomiast rozładowuje się powoli przez obciążenie i?. W detektorze amplitudy z podwajaniem napięcia natomiast dioda D2 przewodzi wtedy, kiedy suma napięć («i + uC\) jest większa od napięcia u2. Stała czasowa RC powinna być tak dobrana, aby napięcie na kondensatorze nadążało za sygnałem małej częstotliwości odtwarzanym w procesie demodulacji amplitudowej.

Detektory częstotliwości (zwane również dyskryminatorami częstotliwości) służą do demodulowania sygnału zmodulowanego częstotliwościowo.

Najprostszym detektorem (dyskryminatorem) częstotliwości jest obwód rezonansowy odstrojony od częstotliwości fali nośnej f„. Odstrojenie obwodu rezonansowego powinno być takie, aby największa częstotliwość wejściowa fKe nie była większa od częstotliwości rezonansowej fr. Wówczas na wyjściu obwodu otrzymamy drgania zmodulowane amplitudowo. Zmiany amplitudy napięcia u2 obwodu rezonansowego są proporcjonalne do zmian częstotliwości napięcia wejściowego U\.

Dla uzyskania sygnału małej częstotliwości napięcia u2 musi być poddane detekcji amplitudowej. Więcej o tym na http://websystem.pl

Detektor z odstrojonym obwodem rezonansowym wymaga zasilania napięciem «i o stabilizowanej amplitudzie, ponieważ amplituda sygnału wejściowego w, o modulowanej częstotliwości ma wpływ na amplitudę sygnału wyjściowego u2.

Stabilizację amplitudy napięcia zmodulowanego częstotliwościowo uzyskujemy w ograniczniku (obcinaczu) amplitudy, włączonym pomiędzy wzmacniacz pośredniej częstotliwości i detektor częstotliwości.

Detektor z jednym obwodem rezonansowym ma matą sprawność detekcji i wąskie pasmo częstotliwości demodulowanych. Lepsze właściwości detekcyjne mają detektory z dwoma obwodami rozstrojonymi. Najlepszym detektorem częstotliwości jest detektor stosunkowy.

VN:F [1.9.22_1171]
Ocena: 9.0/10 (1 głos )
VN:F [1.9.22_1171]
Ocena: 0 (z 0 głosów)