Детектор

Дете́ктор

(лат. detector — открыватель, от detego — открываю, обнаруживаю)

в радиотехнике, устройство для детектирования (См. Детектирование) электрических колебаний. Д. применяют в вещательных, связных, телевизионных Радиоприёмниках, измерительных устройствах и многих др. для выделения модулирующих частот колебаний, несущих информацию. Различают амплитудный, частотный и фазовый Д. В амплитудном Д. для детектирования высокочастотных амплитудно-модулированных (AM) колебаний в качестве элемента с нелинейной электрической проводимостью применяют чаще всего Полупроводниковый диод. Напряжение AM колебаний, приложенное к колебательному контуру, воздействует на электрическую цепь, состоящую из конденсатора С, диода Д и резистора R, соединённого или последовательно с диодом (последовательный Д., рис. 1, а), или параллельно (параллельный Д., рис. 1, б). Вследствие односторонней проводимости диода в цепи возникает электрический ток в виде высокочастотных импульсов, амплитуда которых изменяется по закону модуляции (См. Модуляция) колебаний высокой частоты. Этот ток создаёт на концах резистора R напряжение, амплитуда которого также изменяется по закону модуляции. Для высокочастотных составляющих тока электрическое сопротивление конденсатора С мало, и, следовательно, напряжение высокочастотных колебаний на его концах незначительно. Для модулирующих частот колебаний оно много больше сопротивления резистора R, и, следовательно, напряжение модулирующих частот колебаний полностью приложено к концам резистора R. Для того чтобы паразитные ёмкости подключаемых к параллельному Д. электрических цепей не влияли на высокочастотное напряжение, подводимое к диоду, применяют Электрический фильтр, состоящий из резистора R_ф и конденсатора С_ф. В большинстве случаев продетектированное напряжение подводится затем к усилителю электрических сигналов. В амплитудных Д. используются также Транзисторы и электронные лампы (См. Электронная лампа) (триоды). В зависимости от того, в цепи какого электрода транзистора или лампы включена нагрузка (резистор R), соответственно различают базовый, коллекторный, эмиттерный или сеточный, анодный, катодный Д.

Амплитудное детектирование возможно также осуществлять линейным изменением во времени электрической проводимости электронного прибора (диода и др.) в такт с несущей частотой принятого сигнала (синхронный Д.). Проводимость изменяется подачей на вход прибора вспомогательных колебаний (от Гетеродина), синхронизированных несущими колебаниями сигнала. Синхронный Д. обладает фазоселективными свойствами и поэтому его применение повышает помехозащищённость приёма.

Для детектирования однополосных AM колебаний (см. Однополосная модуляция) используют однотактный или двухтактный (для уменьшения нелинейных искажений сигнала) амплитудный Д. на диоде. На вход Д. подаются принятый сигнал боковой полосы частот и колебания гетеродина с частотой, равной несущей частоте (См. Несущая частота) сигнала. При этом Д. работает подобно преобразователю частоты (См. Преобразователь частоты).

В частотном и фазовом Д. частотно- и фазово-модулированные (ЧМ и ФМ) колебания вначале преобразуются в AM колебания, которые затем детектируются амплитудным Д. В наиболее простом частотном Д. преобразование колебаний осуществляется колебательным контуром, расстроенным относительно средней частоты ЧМ колебаний (см. рис. 1, а). При небольшой расстройке амплитуда напряжения, снимаемого с контура, изменяется почти пропорционально расстройке. Поэтому изменения частоты колебаний ЧМ сигнала вызывают пропорциональные изменения амплитуды колебаний на контуре, подаваемых затем на диод (амплитудный Д.). В фазовом Д. (рис. 2) амплитуда выходного сигнала зависит от сдвига фаз между принятыми ФМ колебаниями и опорными (эталонными) колебаниями той же частоты, подаваемыми далее на вход амплитудного Д. Для детектирования ФМ колебаний может быть применён также частотный Д. с дополнительной электрической цепью, корректирующей различия между обоими видами модуляции.

Лит.: Гуткин Л. С., Лебедев В. Л., Сифоров В. И., Радиоприёмные устройства, ч. 1, М., 1961; Гоноровский И. С., Радиотехнические цепи и сигналы, ч. 2, М., 1967; Чистяков Н. И., Хлытчиев С. М., Малочинский О. М., Радиосвязь и радиовещание, 2 изд., М., 1968.

Ю. Б. Любченко.

Рис. 1. Схемы амплитудного детектора с полупроводниковым диодом: а — последовательного, б — параллельного; L_к — катушка индуктивности и С_к — конденсатор колебательного (резонансного) контура; U_вых — выходное напряжение; R_ф — резистор фильтра; С_ф — конденсатор фильтра; D — полупроводниковый диод.

Рис. 2. Балансная схема фазового детектора: Т_р — трансформатор; D₁ и D₂ — полупроводниковые диоды; Е — источник опорных колебаний; С — конденсатор и R — резистор, составляющие нагрузку детектора; U_вх — входное напряжение; U_вых — выходное напряжение.