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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Миниатюрный тепловизор 26.04.2013 Оборонный подрядчик, компания DRS Technologies, разработала инфракрасную камеру с пикселями размером всего в пять микрон или пять миллионных долей метра. Это сравнимо с размером пикселя фотокамеры обычного смартфона и намного меньше, чем пиксели на матрицах современных тепловизоров. Поскольку при одинаковом разрешении новый ИК-сенсор в 6 раз меньше, в производстве он будет в 36 раз дешевле. Нынешние тепловизоры либо очень громоздки и устанавливаются только на тяжелую технику, либо имеют низкое разрешение (около 320х240 пикселей), чего недостаточно для военного использования, например с борта БПЛА. Сегодня же нужны индивидуальные тепловизионные приборы наблюдения, которые будут достаточно дешевы и компактны, чтобы ими можно было оснастить каждого солдата. Тепловизионные очки дадут огромное преимущество в бою, поскольку они обеспечивают обнаружение теплоконтрастных целей (например человека на фоне местности) даже в условиях задымления, за многими легкими укрытиями, при любых условиях освещенности, во время снега и дождя. Солдаты с тепловизорами могут уверенно действовать даже в условиях сплошной дымовой помехи, тогда как противник без аналогичных приборов будет беспомощен. До сих пор уменьшить размер пикселей ИК-матрицы не удавалось, поскольку при уменьшении пикселя он становится слишком восприимчив к помехам: "мусорные" фотоны "забивают" большую часть пикселя, в результате чего изображение заполняется серым шумом помех. В DARPA не объясняют, как именно удалось решить эту проблему, лишь подчеркивают, что уменьшены размеры пикселей, а не их количество на матрице. Все технические подробности технологии, касающиеся соотношения сигнал-шум, пока остаются в секрете, но в DARPA говорят, что компактный тепловизор дает такую же качественную картинку, как и более крупные аналоги.

Другие интересные новости:

▪ Горячая ванна для яблок

▪ Открыта самая глубокая область Земли

▪ Тонкие бюджетные источники питания на DIN-рейку от Mean Well

▪ Ультрахолодный молекулярный квантовый газ

▪ Секрет лютика

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Истории из жизни радиолюбителей. Подборка статей

▪ статья Алистер Кроули. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какие рыбы демонстрируют гомосексуальное поведение как хитрость для привлечения самок? Подробный ответ

▪ статья Ориентирование на реках и озерах. Советы туристу

▪ статья Ветроэнергетика в России. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Крахмал окрашивается под действием йода. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026