Войти
В радио детектор - это устройство или схема, извлекающая информация от модулированного радиочастотного тока или напряжения. Термин датируется первыми тремя десятилетиями радио (1888-1918). В отличие от современных радиостанций, которые передают звук (аудиосигнал ) на непрерывной несущей волне, ранние радиостанции передавали информацию с помощью радиотелеграфии. Передатчик был включен и выключен для генерации длинных или коротких периодов радиоволн, вывод текстовых сообщений в азбуке Морзе. Следовательно, первые радиоприемники должны были только различать наличие или отсутствие радиосигнала. Устройство, выполнявшее эту функцию в цепи приемника, называлось детектором. Во время исследования использовались различные детекторные устройства, такие как когерер, электролитический детектор, магнитный детектор и кристаллический детектор. Эпоха беспроводной телеграфии, пока ее не сменила технология электронных ламп.
После того, как примерно в 1920 году началась передача звука (амплитудная модуляция, AM), этот термин превратился в демодулятор (обычно вакуумную лампу ), который извлекал аудиосигнал из радиочастоты несущей. Это его текущее значение, хотя современные детекторы обычно состоят из полупроводниковых диодов, транзисторов или интегральных схем.
. В супергетеродинном приемнике термин также иногда используется для обозначения смесителя, лампы или транзистора, которые преобразуют входящий радиочастотный сигнал в промежуточную частоту. Смеситель называется первым детектором, а демодулятор, который извлекает аудиосигнал из промежуточной частоты, называется вторым детектором .
В микроволновой и миллиметровой технологии термины «детектор» и «кристаллический детектор» относятся к к волноводным или коаксиальным компонентам линии передачи, используемым для измерения мощности или КСВ, которые обычно включают диоды с точечным контактом или диоды Шоттки с поверхностным барьером.
Детектор когерера, полезный только для сигналов кода Морзе. 
Простой детектор огибающей 
Простой кварцевый радиоприемник без настроенной схемы можно использовать для прослушивания сильных радиовещательных сигналов AM Один из основных методов известен как обнаружение конверта. Простейшей формой детектора огибающей является диодный детектор, который состоит из диода, подключенного между входом и выходом схемы, с резистором и . конденсатор, подключенный параллельно от выхода схемы к земле, чтобы сформировать фильтр нижних частот. Если резистор и конденсатор выбраны правильно, выход этой схемы будет почти идентичной версией исходного сигнала со сдвигом напряжения.
Ранней формой детектора огибающей был кристаллический детектор, который использовался в радиоприемнике набора кристаллов. Более поздняя версия, использующая кристаллический диод, все еще используется в кристаллических радиоприемниках сегодня. Ограниченная частотная характеристика гарнитуры устраняет радиочастотную составляющую, делая ненужным фильтр нижних частот.
Более сложные детекторы огибающей включают детектор утечки сетки, пластинчатый детектор, детектор бесконечного импеданса, их транзисторные эквиваленты и прецизионные выпрямители на операционных усилителях.
A детектор продукта - это тип демодулятора, используемый для сигналов AM и SSB, где исходная несущая сигнал удаляется путем умножения принятого сигнала на сигнал с несущей частотой (или близкой к ней). Вместо преобразования огибающей сигнала в декодированную форму волны путем выпрямления, как это сделал бы детектор огибающей, детектор произведения принимает произведение модулированного сигнала и гетеродина , отсюда и название. Посредством гетеродинирования принятый сигнал смешивается (в некотором типе нелинейного устройства) с сигналом гетеродина, чтобы дать суммарные и разностные частоты смешиваемым сигналам, точно так же, как первый каскад смесителя в superhet будет производить промежуточную частоту ; частота биений, в этом случае низкочастотный модулирующий сигнал восстанавливается, а нежелательные высокие частоты отфильтровываются с выхода детектора продукта. Поскольку боковые полосы амплитудно-модулированного сигнала содержат всю информацию в несущей, смещенной от центра в зависимости от их частоты, детектор продукта просто смешивает боковые полосы до слышимого диапазона, так что исходный звук может быть услышано.
Цепи детекторов продукта представляют собой, по сути, кольцевые модуляторы или синхронные детекторы и тесно связаны с некоторыми цепями фазочувствительных детекторов. Они могут быть реализованы с использованием чего-то столь же простого, как кольцо из диодов или одного двухзатворного полевого транзистора, для чего-то столь же сложного, как интегральная схема, содержащая ячейка Гилберта. Детекторы продукта обычно предпочтительнее детекторов огибающей для слушателей на коротких волнах и радиолюбителей, поскольку они позволяют принимать как AM, так и SSB сигналы. Они также могут демодулировать передачи CW, если генератор частоты биений настроен немного выше или ниже несущей.
AM-детекторы не могут демодулировать сигналы FM и PM, поскольку оба имеют постоянную амплитуду. Однако AM-радио может обнаруживать звук FM-вещания по явлению определения наклона, которое происходит, когда радио настроено немного выше или ниже номинальной частоты вещания. Изменение частоты на одной наклонной стороне кривой радионастройки дает усиленному сигналу соответствующее локальное изменение амплитуды, к которому чувствителен AM-детектор. Обнаружение наклона дает меньшие искажения и подавление шума по сравнению со следующими обычно используемыми специализированными FM-детекторами.
Фазовый детектор - это нелинейное устройство, выходной сигнал которого представляет собой фазовую разность между двумя колеблющимися входными сигналами. Он имеет два входа и один выход: опорный сигнал подается на один вход, а сигнал с фазовой или частотной модуляцией - на другой. Выходной сигнал - это сигнал, пропорциональный разности фаз между двумя входами.
При фазовой демодуляции информация содержится в величине и скорости фазового сдвига в несущей.
Дискриминатор Фостера-Сили - широко используемый FM-детектор. Детектор состоит из специального трансформатора с центральным отводом, питающего два диода в цепи двухполупериодного выпрямителя постоянного тока. Когда входной трансформатор настроен на частоту сигнала, выход дискриминатора равен нулю. Когда нет отклонения несущей, обе половины трансформатора с центральным ответвлением сбалансированы. Когда FM-сигнал колеблется по частоте выше и ниже несущей частоты, баланс между двумя половинами вторичной обмотки с центральным отводом нарушается, и появляется выходное напряжение, пропорциональное девиации частоты.
Детектор соотношения, использующий твердотельные диоды Детектор соотношения - это вариант дискриминатора Фостера-Сили, но один диод проводит в противоположном направлении, и в нем используется третичная обмотка. предыдущий трансформатор. Выходной сигнал в этом случае берется между суммой напряжений диодов и центрального отвода. Выход на диодах подключен к конденсатору большой емкости, который устраняет шум AM на выходе детектора отношения. Детектор отношения имеет преимущество перед дискриминатором Фостера-Сили в том, что он не будет реагировать на AM-сигналы, что потенциально позволяет сэкономить каскад ограничителя; однако выход составляет только 50% от выхода дискриминатора для того же входного сигнала. Детектор отношения имеет более широкую полосу пропускания, но больше искажений, чем дискриминатор Фостера-Сили.
В квадратурных детекторах принимаемый FM-сигнал разделяется на два сигнала. Затем один из двух сигналов проходит через высокоактивный конденсатор, который сдвигает фазу этого сигнала на 90 градусов. Этот сдвинутый по фазе сигнал затем подается на LC-контур, который резонирует на немодулированной, «центральной» или «несущей» частоте FM-сигнала. Если частота принятого FM-сигнала равна центральной частоте, тогда два сигнала будут иметь разность фаз на 90 градусов, и они, как говорят, находятся в «квадратуре фаз» - отсюда и название этого метода. Затем два сигнала умножаются вместе в аналоговом или цифровом устройстве, которое служит фазовым детектором; то есть устройство, выходной сигнал которого пропорционален разности фаз между двумя сигналами. В случае немодулированного FM-сигнала выход фазового детектора - после того, как выход был отфильтрован ; то есть усредненное по времени - постоянное; а именно ноль. Однако, если принятый FM-сигнал был модулирован, его частота будет отличаться от центральной частоты. В этом случае резонансный LC-контур будет дополнительно сдвигать фазу сигнала от конденсатора, так что полный фазовый сдвиг сигнала будет суммой 90 градусов, наложенных конденсатором, и положительного или отрицательного изменения фазы, наложенного LC-цепь. Теперь выходной сигнал фазового детектора будет отличаться от нуля, и таким образом будет восстановлен исходный сигнал, который использовался для модуляции несущей ЧМ.
Этот процесс обнаружения также может быть выполнен путем объединения в логическом элементе исключающее ИЛИ (XOR) исходного FM-сигнала и прямоугольной волны, частота которой равна центральная частота FM-сигнала. Логический элемент XOR генерирует выходной импульс, длительность которого равна разнице между временами прохождения прямоугольной волны и принятого FM-сигнала через нулевое напряжение. Поскольку частота FM-сигнала изменяется от его немодулированной центральной частоты (которая также является частотой прямоугольной волны), выходные импульсы от логического элемента XOR становятся длиннее или короче. (По сути, этот квадратурный детектор преобразует сигнал ЧМ в сигнал с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) .) Когда эти импульсы фильтруются, выходной сигнал фильтра увеличивается по мере увеличения импульсов, а его выходной сигнал падает по мере увеличения импульсы становятся короче. Таким образом восстанавливается исходный сигнал, который использовался для модуляции несущей FM.
К менее распространенным, специализированным или устаревшим типам детекторов относятся:
Детектор с фазовой автоподстройкой частоты не требует частотно-избирательной LC-сети для выполнения демодуляции. В этой системе генератор, управляемый напряжением (ГУН), синхронизирован по фазе с помощью петли обратной связи, которая заставляет ГУН следить за изменениями частоты входящего FM. сигнал. Напряжение низкочастотной ошибки, которое заставляет частоту ГУН отслеживать частоту модулированного FM-сигнала, является демодулированным аудиовыходом.
Простые блок-схемы и описания основных схем FM-передатчики и приемники: [1pting
