Широтно-импульсный дискриминатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

Предлагаемый вниманию читателей вариант дискриминатора предназначен для демодуляции сигналов с широтноимпульсной модуляцией (ШИМ). Его можно использовать для демодуляции ЧМ сигналов и в устройствах автоподстройки частоты, где ЧМ сигнал предварительно преобразован в ШИМ; в импульсных диапазонных генераторах он может служить для поддержания постоянной скважности в рабочем частотном интервале. Дискриминатор может оказаться полезным в устройствах автоматики, позволяя обойтись без регулировки порога срабатывания устройств, поскольку ему соответствует нулевой уровень напряжения.

Характеристика дискриминатора симметрична относительно "нуля" (рис.1), соответствующего скважности Q импульсов на входе дискриминатора:

Q=T/to=2,

где Т - период следования импульсов, to - длительность импульса. Линейна характеристика тем более, чем ближе к прямоугольной форма входного сигнала; при синусоидальном входном сигнале она S-образна. Степень кривизны характеристики реально зависит также от частоты входного сигнала и емкости нагрузки.

При отклонении длительности импульса относительно значения to узел вырабатывает напряжение положительной или отрицательной полярности в зависимости от знака отклонения, пропорциональное глубине отклонения.

(нажмите для увеличения)

Принципиальная схема дискриминатора изображена на рис.2. Устройство состоит из двух делителей частоты на 2, собранных на триггерах DD2.1 и DD2.2, и фазового детектора на транзисторе VT1. Последовательность импульсов с ШИМ на вход С триггера DD2.1 поступает непосредственно, а на вход С триггера DD2.2 - через инвертор DD1.1. В результате деления частоты противофазных колебаний на прямом выходе обоих триггеров формируются две последовательности импульсов вида "меандр", сдвинутых одна относительно другой по фазе. Фазовый сдвиг пропорционален длительности импульсов и находится в пределах 0 < ф < 180°.

На рис.3 представлены диаграммы напряжения в характерных точках узла при скважности входных импульсов Q=2. Диаграммы показывают, что сдвиг фазы сигналов при этом равен 90°.

С прямого выхода триггера DD2.1 через разделительный конденсатор С1, устраняющий из спектра сигнала постоянную составляющую, напряжение поступает на вход фазового детектора - на сток полевого транзистора VT1. Подстроечный резистор R1 служит для установления такого уровня входного сигнала, чтобы он не превышал верхнюю границу динамического диапазона демодулятора. В противном случае возникает асимметрия его характеристики из-за эффекта прямого детектирования входного сигнала на нелинейности канала транзистора. На затвор транзистора поступают импульсы с прямого выхода триггера DD2.2, обеспечивая работу транзистора в ключевом режиме.

Фильтр R2C2 выделяет постоянную составляющую выходного напряжения, пропорциональную ф, которая далее поступает на вход усилителя постоянного тока. Диаграмма 4 на рис.3 показывает форму выходного напряжения узла при отключенном конденсаторе С2. Очевидно, что при скважности входных импульсов Q=2 постоянная составляющая напряжения равна нулю. Постоянную времени фильтра выбирают исходя из конкретной области применения дискриминатора. На схеме указаны номиналы элементов фильтра для случая использования дискриминатора в качестве демодулятора ЧМ сигналов с параметрами: fо= =500 кГц, f=12 кГц, O=4 кГц. При напряжении на входе фазового детектора 0,5 В крутизна характеристики равна примерно 0,2 мВ/кГц, поэтому на выходе детектора необходим усилитель.

Резисторы и конденсаторы, применяемые в узле, могут быть любого типа. Полевой транзистор выбирают с напряжением отсечки не более 3,5 В.

Налаживание дискриминатора сводится к установлению на входе фазового детектора такого уровня напряжения, который не вызывает сдвига "нуля" характеристики. Подав на вход узла сигнал вида "меандр", подстроечным резистором R1 устанавливают нулевое напряжение выходе усилителя постоянного тока. Изменение скважности импульсов при этом должно сопровождаться симметричным отклонением напряжения в обе стороны относительно "нуля".

Автор: А.Руднев, г. Балашов, Саратовской обл.; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Полет на Марс: испытание для тела и выживания человечества 10.11.2025

Исследование космоса и перспективы полета на Марс привлекают внимание ученых и инженеров по всему миру. Но за технологическими достижениями скрывается серьезная угроза для здоровья астронавтов. Как отмечает Interesting Engineering, даже самые современные ракеты и системы жизнеобеспечения не способны полностью защитить человека от физических и генетических изменений, возникающих во время длительных космических миссий. Эти риски включают потерю костной массы, ослабление мышц и даже потенциальные повреждения ДНК. Путешествие на Марс длится от шести до девяти месяцев. В условиях невесомости организм, привыкший к земной гравитации, претерпевает значительные изменения. Мышцы атрофируются, кости теряют до 1% плотности в месяц, сердце уменьшается в размерах, а позвоночник удлиняется, вызывая боль и дискомфорт. После возвращения на Землю астронавты сталкиваются с головокружением и проблемами при вставании из-за адаптации к гравитации. Особую опасность представляет перераспределение жидкос ...>>

Зеркальные спутники и их угрозы для астрономии и экологии 09.11.2025

Калифорнийский космический стартап Reflect Orbital, который планирует к 2030 году вывести на орбиту 4 000 зеркальных спутников, отражающих солнечный свет на Землю даже ночью. Главная цель - увеличить эффективность солнечных электростанций, обеспечивая непрерывное освещение в ночное время. Первый демонстрационный аппарат EARENDIL-1 с зеркалом площадью 334 м2 предполагается запустить в апреле 2026 года, а соответствующая заявка уже подана в Федеральную комиссию связи США (FCC). Проект получил 1,25 млн долларов поддержки от ВВС США в рамках программы для малого бизнеса. Идея заключается в том, чтобы спутники создавали дополнительное освещение для энергетических систем, однако многие ученые выражают сомнения как в технической реализуемости, так и в потенциальном вреде для окружающей среды. Астрономы, включая Майкла Брауна и Мэтью Кенворти, подсчитали, что отраженный свет будет примерно в 15 000 раз слабее дневного солнца, хотя и ярче полной Луны. Для того чтобы создать хотя бы 20% дн ...>>

Случайная новость из Архива Жесткие диски с технологией FC-MAMR 25.02.2021 Компания Toshiba объявила о выпуске серии жестких дисков MG09. Серия включает накопители объемом 16 и 18 ТБ. Это первые в мире серийные жесткие диски, в которых используется локальное энергетическое воздействие на носитель с помощью микроволнового поля. Речь идет о фирменной технологии Flux Control - Microwave Assisted Magnetic Recording (FC-MAMR), позволившей повысить плотность обычной магнитной записи (CMR) до 2 ТБ в расчете на одну пластину носителя. Поскольку в гермозоне накопителя третьего поколения, заполненной гелием, может быть установлено девять пластин, суммарный объем HDD достигает 18 ТБ. Сами магнитные пластины для дисков производит компания Showa Denko K.K. (SDK), давний партнер Toshiba. Каждая алюминиевая пластина имеет толщину 0,635 мм и плотность записи около 1,5 Тбит на кв. дюйм. Суть технологии FC-MAMR заключается в локальном разогреве нанодоменов магнитного слоя пластин СВЧ-излучением, что позволяет уменьшить размер области записи каждого бита информации при сохранении долговременной стабильности. Детали своей технологии Toshiba пока не раскрывает. Скорость вращения шпинделя равна 7200 об/мин. Номинальная рабочая нагрузка заявлена равной 550 ТБ в год. Серия включает модели типоразмера 3,5 дюйма, оснащенные интерфейсом SATA или SAS. Ожидается, что отгрузка образцов жестких дисков серии MG09 объемом 18 ТБ начнется в конце марта этого года.

Другие интересные новости:

▪ Кудрявые волосы - естественная защита от летней жары

▪ Алмазный квантовый компьютер

▪ Портативная рация APX Next

▪ След деревянного Стоунхенджа

▪ Беспроводной PIR-датчик 868 МГц на новом радио CC1310

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Домашняя мастерская. Подборка статей

▪ статья Темные люди. Крылатое выражение

▪ статья В чем заключается систематическая ошибка выжившего? Подробный ответ

▪ статья Работа на металлообрабатывающем оборудовании. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Радио-калькулятор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Трансформатор из магнитного пускателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025