Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя]

Передатчики многоканальных линий радиосвязи часто работают в импульсном режиме, это позволяет использовать много разных способов модуляции. Например, менять амплитуду импульса (амплитудно-импульсная модуляция, АИМ), ширину импульса (широтно-импульсная модуляция, ШИМ), время его появления (фазово-импульсная модуляция, ФИМ) или отображать изменения микрофонного тока в различных комбинациях импульсов (импульсно-кодовая модуляция, ИКМ). Естественно, что для всех этих способов модуляции существуют свои способы детектирования, извлечения информации из модулированного сигнала.

Т-206. Детектирование: модулированный высокочастотный ток преобразуют таким образом, чтобы извлечь записанную в нем информацию. Слово «детектор» в переводе на русский означает «обнаружитель», оно происходит от того же корня, что и «детектив» — «сыщик». Прежде чем разбираться в том, как работает детектор, нужно убедиться в том, что он действительно нужен. А для этого достаточно включить громкоговоритель (головной телефон) прямо в антенну. Даже если передающая станция находится близко и в приемной антенне наводится достаточной силы высокочастотный сигнал, то с помощью одного только громкоговорителя все равно ничего услышать не удастся. Начнем с того, что подвижная система громкоговорителя (телефона) просто не будет поспевать за изменениями высокочастотного тока. А если бы она даже поспевала, то создавала бы неслышимые высокочастотные колебания воздуха, ультразвук. А нужно, чтобы звуковая катушка громкоговорителя или мембрана телефона двигались бы под действием низкочастотного тока, под действием электрической копии того самого звука, который слышал микрофон и который нужно воспроизвести в приемнике.

Не пытайтесь найти такой низкочастотный ток в приемной антенне, его там просто нет. В приемной антенне циркулирует только наведенный радиоволнами ток высокой частоты с изменяющейся, модулированной амплитудой. А для того чтобы получить низкочастотный ток, нужно прежде всего преобразовать спектр этого высокочастотного тока, пропустить его через нелинейный элемент. Только в результате нелинейных процессов в спектре могут появиться новые составляющие и, в частности, низкочастотный ток, который нам необходим (Р-119;1).

Самый простой приемник из всех возможных показан на Р-119;3. Телефон Тлф шунтирован полупроводниковым диодом Д, который закорачивает телефон, причем «через такт», — во время одного полупериода сопротивление диода мало, во время следующего велико. И поэтому через телефон, так же как через диод, уже идет не переменный высокочастотный ток, а пульсирующий. А он, как всякий пульсирующий ток, состоит из двух составляющих — постоянной и переменной. Но постоянная составляющая будет постоянной только до тех пор, пока перед микрофоном тишина, пока нет модуляции. Как только начнется модуляция, начнет меняться и постоянная составляющая продетектированного сигнала, повторяя все изменения амплитуды высокочастотного тока. А эта амплитуда тем больше, чем больше в данный момент микрофонный ток на той, на передающей стороне. А значит, постоянная составляющая будет повторять все изменения низкочастотного тока в цепи микрофона, все изменения звукового давления перед ним. Можно сказать так: постоянная составляющая продетектированного сигнала сама содержит две составляющие — истинно постоянную I_пост и низкочастотную I_нч. А значит, весь продетектированный сигнал состоит из трех составляющих — I_вч, I_нч и I_пост.

В простейшем приемнике Р-119; 3 сравнительно медленные, низкочастотные изменения тока заставят двигаться мембрану телефона, и она создаст звук. В большинстве же случаев детектор должен выделить низкочастотный электрический сигнал I_нч в чистом виде и уже потом, как правило, после усиления, этот сигнал попадет на громкоговоритель. Поэтому в типичный детектор Р-119;4, кроме диода, входят еще и разделительные фильтры. Конденсатор С_фвч сразу же замыкает никому не нужную составляющую ВЧ (высокой частоты). Этому способствует резистор R_фвч, который не пускает ее дальше. Емкость С_фвч сравнительно невелика — сотни, тысячи пикофарад, но этого вполне достаточно, чтобы создать легкий путь для ВЧ составляющей (на частоте 150 кГц конденсатор емкостью 0,01 мкФ = 10 000 пФ имеет сопротивление 100 Ом; С-7). Низкочастотную составляющую выделяет цепочка С_рR_н, в которой конденсатор имеет достаточно большую емкость и легко пропускает токи НЧ (низких частот).