Призначення, принцип роботи частотного детектора.

Частотний детектор (ЧД) - це пристрій, вихідна напруга якого змінюється пропорційно частоті вхідного коливання. ЧД використовують у радіоприймачах ЧМ сигналів, а також як чутливий елемент в вимірювачах відхилення частоти від деякого опорного значення у системах автопідстроювання частоти генераторів. Такі вимірники часто називають дискримінаторами.

Принцип роботи ЧД заснований на перетворенні вхідного сигналу в 2 етапи. Спочатку ЧМ коливання перетворюються в АМ коливання, а потім відбувається амплітудне детектування. Таким чином, до складу ЧД входять 2 основних елемента:

– перетворювач виду модуляції (АМ-ЧМ);

– амплітудний детектор.

Якщо ЧМ сигнал, що детектується, містить паразитну амплітудну модуляцію, то його попередньо пропускають через амплітудний обмежник.

Перетворювач виду модуляції визначає вид детекторної характеристики (АЧХ) ЧД.

Під детекторною (амплітудно-частотною) характеристикою ЧД розуміють залежність вихідної напруги детектора від частоти вхідних коливань при постійній їхній амплітуді.

Принципова схема частотного детектора із двома зв'язаними настроєними контурами.

До складу ЧД входять: каскад УПЧ, що працює в режимі обмеження. УПЧ навантажений на перетворювач виду модуляції – систему з двох зв'язаних контурів, настроєних на . Між контурами здійснюється подвійний зв'язок: трансформаторний, що характеризується коефіцієнтом взаємної індукції і ємнісний (через Ср). Другий контур навантажений на балансний АД, що складається з двох однакових діодних детекторів. Для замикання постійних складових струмів діодів служить дросель Lдр, а для струмів високої частоти він представляє розрив. R₂ – шунтує контур і визначає крутизну характеристики та смугу пропускання.

Принцип роботи ЧД. Напруга U1 на першому контурі через конденсатор Ср прикладається до діодів Д1, Д2 у фазі. Напруга U2, яка створена у другому контурі за рахунок трансформаторного зв'язку, поділяється навпіл і прикладається до діодів у протифазі.

Таким чином, комплексні амплітуди напруг на діодах визначаються наступними виразами

Під впливом напруг , прикладених відповідно до першого і другого діодів, через діоди потечуть струми. Протікаючи по резисторах зустрічно, ці струми створюють падіння напруги. Напруга на виході ЧД визначається різницею напруг на опорах навантаження:

.