БСЭ - Большая Советская энциклопедия (ДЕ)

Рассмотренный выше детектор с кусочно-линейной зависимостью тока от напряжения ( рис. 3 , б), называется линейным, воспроизводит практически без искажений колебание низкой частоты W, которым модулировался входной сигнал ( рис. 3 , в). Значительно бо'льшие искажения получаются при квадратичном Д., когда зависимость между током I и напряжением V выражается квадратичным законом: I = I 0 + AV + BV 2 . Модулированный по амплитуде сигнал ( рис. 3 , а), поданный на квадратичный детектор, вызовет ток через детектор, в спектре которого содержатся частоты: W, 2W, w — W, w, w + W, 2w — W, 2w + W и т.д. Линейный фильтр легко отсеивает все частоты, начиная с третьей, однако колебание частоты 2W ослабляется фильтром слабо и является искажающей сигнал W «помехой». Избавиться от неё можно лишь при малой глубине модуляции, т.к. амплитуда тока частоты 2W пропорциональна квадрату глубины модуляции входного сигнала.

Один и тот же диод может работать и как квадратичный, и как линейный детектор в зависимости от величины поступающего на него сигнала. Для малого сигнала характеристика диода квадратична, для большого же сигнала характеристику можно считать «кусочно-линейной». Т. о., для Д. с малыми искажениями желательно подавать на детектор достаточно большой сигнал.

Для Д. используется нелинейность зависимости тока от напряжения в вакуумных и полупроводниковых диодах (диодное Д.), нелинейность характеристики участка сетка-катод вакуумного триода (сеточное Д.), нелинейность зависимости анодного тока триода от напряжения на его сетке (анодное Д.). Сам процесс Д. во всех случаях сводится к диодному Д., только при сеточном и анодном Д. он сопровождается усилением сигналов в триоде. Д. возможно и в оптическом диапазоне, где оно осуществляется с помощью фотоприёмников (фотоэлементов, фотоумножителей, фотодиодов и т.д.) или нелинейных кристаллов (см. Нелинейная оптика ).

Лит.: Стрелков С. П., Введение в теорию колебаний, 2 изд., М., 1964; Сифоров В. И., Радиоприёмные устройства, 5 изд., М., 1954, гл. 6; Гуткин Л. С., Преобразование сверхвысоких частот и детектирование, М. — Л., 1953.

В. Н. Парыгин.

Рис. 1. На входе детектора колебания с постоянной амплитудой (а); на выходе детектора импульсы тока I одинаковой высоты (б). Детектор регистрирует постоянную составляющую тока.

Рис. 3. а — амплитудно-модулированное колебание на входе детектора; б — вольтамперная характеристика детектора; в — колебания тока на выходе детектора.

Рис. 2. а — колебания с амплитудной модуляцией на входе детектора; б — импульсы тока на его выходе. Детектор регистрирует переменный ток низкой частоты (нижняя пунктирная линия).

Дете'ктор(лат. detector — открыватель, от detego — открываю, обнаруживаю) в радиотехнике, устройство для детектирования 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 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 (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 сигнала. При этом Д. работает подобно преобразователю 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.