Транзистор взамен детекторного диода?!Амплитудный детекторе

[Carbo]

Всем привет! наткнулся на такую статью , повторил и внедрил в вэф 232 .С родным диодом и задвинутой антенной слабая станция тихо играет. С этой схемой - если коснуться рукой задвинутой антенны и отпустить, станция играет также тихо какое-то время, потом пропадает, затем может появляться. Контура не подстраивал
Антенну специально не выдвигал,что бы проверить на слабом сигнале.
Что Вы думаете об этой доработке?

Амплитудный детектор
http://dl2kq.de/trx/2-7.htm
В большинстве простых AM приемников функции демодулятора выполняет обычный диодный детектор, создающий значительные нелинейные искажения, быстро растущие при увеличении глубины модуляции (m), и достигающие 10% при m = 0,5 и 25 % при m = 1). Поэтому говорить о сколь-нибудь приемлемом качестве звучания (особенно на пиках сигнала) просто несерьезно. Это кстати, одна из причин почему в AM передатчиках вынужденно ограничивают глубину модуляции.

Существенно более линейны активные детекторы: на эмиттером повторителе, на операционном усилителе, синхронные детекторы, однако они достаточно сложны и мало пригодны для доработки имеющихся радиовещательных приемников.

Ниже предлагается описание очень простого транзисторного детектора, позволяющего снизить вносимые при детектировании сигнала искажения в несколько раз.

Рис. 1.
Элементы С1, L1 и L2 (выходной контур усилителя промежуточной частоты приемника) и R2СЗ (нагрузка детектора ) уже имеются в обычном диодном детекторе. И для реализации приведенной схемы необходимо (удалив старый диод) добавить всего три элемента VT1, R1, C2 - проще вроде бы некуда...

Как же работает эта схема? Функции детектора элемента выполняет транзистор VT1. По промежуточной частоте его база соединена с коллектором через конденсатор С2. Иными словами, по этой частоте описываемый детектор полностью эквивалентен диодному: промежуточная частота "видит" перед собой транзистор в диодном включении с замкнутым (по высокой частоте) переходом коллектор-база. Постоянная составляющая тока детектора обеспечивает работу транзистора VT1 в активном режиме на низкой частоте. То есть по НЧ это уже усилительный каскад (как это ни странно звучит).

Причем каскад охвачен 100% отрицательной обратной связью. Напряжение обратной связи снимается с коллектора транзистора VТ1 и через конденсатор С2 подается на его базу. Отрицательная обратная связь и обеспечивает значительное снижение искажений.

Как же физически происходит это снижение? Очевидно, что, для того, чтобы открыть переход база-эмиттер транзистора надо, чтобы мгновенное напряжение превысило бы порог 0,7 В (для кремниевых транзисторов).

Рассмотрим отдельно напряжения на эмиттере и базе VT1 как сумму Uпч, Uнч и постоянной составляющей. На эмиттере присутствует только Uпч, а на базе сумма Uнч и постоянной составляющей (по промежуточной частоте база заблокирована на корпус через C2 и C3).

Фокус состоит в том, что на отрицательным полупериодах НЧ сигнала (то есть при минимальном значении амплитуды промежуточной частоты) выходное НЧ напряжение (отрицательное), подаваясь на базу VT1 снижает порог открывания VT1.

В таком состоянии чтобы VT1 открылся на его эмиттере достаточно уже не 0,7 В, а в несколько раз меньше. Иными словами напряжение открывания диода база-эмиттер VT1 не стоит неподвижно на 0,7 В (как у простого диода), а адаптивно меняется в соответствии с низкочастотной огибающей.

К чему это приводит показано на рисунках 2 и 3, где приведены экспериментальные зависимости коэффициентов гармоник (Кг) выходного НЧ сигнала от глубины модуляции (m) для предлагаемого детектора (кривые 2) и обычного диодного детектора (кривые 1), полученного при исключении из схемы элементов R1С2 и соединении базы и коллектора транзистора VT1.



Зависимости, приведенные на рисунке 2,получены при использовании германиевого транзистора и амплитуде несущей на эмиттере VT1 равной 0,6 В, а на рисунке 3 — при использовании кремниевого транзистора и амплитуде несущей 1 В. Из приведенных графиков видно, что применение такого детектора позволяет снизить коэффициент гармоник более чем втрое, причем при глубине модуляции менее 0,5 коэффициент гармоник снижается впятеро и не превышает 2 %.

Предельная простота данного устройства позволяет использовать его для доработки готовых радиоприемных трактов. Для этого достаточно вместо детекторного диода установить элементы VT1, R1, С2.

Кг < 2% при максимальных m, используемых в радиовещании позволяет получить весьма высокое качество звучания.

Если выход УПЧ сделан не катушкой связи, а через разделительный конденсатор, то схема изменяется как показано на рис 4.


А в случае, если исходный диодный детектор был с удвоением напряжения, то применяется схема рис.5 (Уточкин Г.В., Гончаренко И.В. Амплитудный детектор. Авт. св. СССР №1672552., опубл. 23.08.91. Бюл. №31).

[salyamkamrad]

Единственное устройство, каковое реально улучшает детектирование амплитудно модулированных сигналов, это синхронный детектор.

[sstvov]

А схему "Идеальный детектор" кто нибудь проверял?

В симуляторе на НЧ замечательно работает.

[murzistor]

А у меня такой вопрос, скорее теоретический:
А ведь амплитудный детектор и должен быть квадратичным, разве нет?
Он же перемножает несущую с боковыми полосами - и получается "синхронное" детектирование с применением несущей в качестве опорного генератора!
Но из-за небезграничной мощности передатчиков идут на компромисс: несущая не очень сильно превышает полезный сигнал, отсюда и низкое качество.

[manowar]

имхо : самое лучшее что может быть в "обычном" детектировании, без наворотов(идеальный диод на оу, итп) - это обеспечить начальное смещение диоду.
с выходной обмотки контура пч вешаются два идентичных диода(отобранные или сборки), один( в прямом включении на землю), второй - на выходной фильтр. первый диод шунтируется емкостью от 1000пф и выше, резистором на питание задаем ему начальный ток в десятки-сотня мкА.
если диоды в разных корпусах - обеспечить минимальное тепловое сопротивление меж диодами(как вариант - оба сжаты одной термоусадкой)

[As]

Чувствительность от изменения схемы детектора измениться не должна, однозначно - если изменение схемы не затрагивает работу АРУ... Повышение линейности детектирования на слух практически не заметно (делал подобную доработку в тюнере Радиотехника-101...), оно имеет смысл при приёме местных станций в режиме широкой полосы - но местных станций в России, похоже, не осталось...

[int4880053]

Основное требование к детектору-это стабильная работа в большом диапазоне амплитуд входного сигнала, малый собственный шум и малые искажения огибающей. Такие противоречивые требования конечно простой конструкцией не получить. Так например применяют плавающую точку в зависимости от входного сигнала когда сам сигнал выталкивает на участок с малой крутизной тем самым расширяет динамику. И по этому чувствительность
после изменения схемы детектора должна улучшатся так как изначально в режиме малого
сигнала его рабочая точка должна находится на квадратичном участке с максимальной
крутизной.

[yura860]

Вот такой детектор лично собирал и он неплохо работает , есть ещё вот такой но его не проверял в работе. Плюсом данной , первой как минимум схемы, является то что там реально при высоком уровне выходного сигнала меняется постоянная составляющая сигнала с +0,7В до (при высоком уровне) -1,8В , что прекрасно можно использовать в АРУ УПЧ

[musor]

если чесно все эти схемы ХЕРНЯ ПОЛНАЯ!!! единственой алтернативой имеющей смысл является СД имено он и встроен в болшинство продвинутых чипоф для приемникоф
а то старье где этого нет переделывать кардинално не имет смысла...
да и проблемы линейности на самом деле вощемто НЭТ тоесть ее конструкторы телекоф решили апаратно еше в 50годах 20 вэку...причем без всяких наворотоф!!!
напомню в АНАЛНОМ ТВ СССР и ряда других стран применяется негативная АМ с m=0.95 в канале видео...ну звук конечно передается на FM (dsit несушей изображения на 6,5мгц с девиацией 50-75кгц(изначачно было 70-75 потом подогнали под стандарт 50)
да еше одно отличие спект тв сигнала имет частично задавленую нижню поднесущую но это вобшем то неважно(хватает и 1SSB+несушка причем подавлять саму несушку ам силно нелзя в старых телеках ка раз простейщие детекторы АМ на диодах в раних на лампе
позже на герыче д18 д20 гд507...никакого кремнезема
проблема линейности рещена до баналности прость прямым смешением диода-делителем от источника питания никаких особых мер в ламповиках по термостатированию точки не применяли просто смешени заведомо болше дрейфа на 2 порядка...
в транзисторных телеках точка подстаивалась и иногда ставили термокомпенсацию
искажения даже при 95% модуляци не превышали 1% да учтите еше что при негативке перегруз/ограничение в тракте боле опасен ибо терям синхросигнал чем слабый сигнал (шумы_ поэтому АРУ почти всегда делалась КЛЮЧЕВАЯ ЗАДЕРЖАНАЯ!
вот зная все это можете взять старье вроде селги /вэф и доработать напилником...если видите вэтом какойто смысл-слушать на АМ почти нечего а ловить КВ на дешевые любитеские бытовики-мазохизм в связи чистая АМ давно не применяется некоторо время работали на ней новички в 160м но иэто вроде прикрыли...

[int4880053]

На АМ есть что послушать любителям дальнего приема особенно на раму.
Все дело в том что в евро союзе очень строгие требования ка помехам от частотников и
и у них в основном передатчики малой и средней мощности и они их еще не ломали
потому что им не зачем пачкать мозги на большое расстояние как китайцам.
Так же и у куклушат осталось вещание на СВ. Некоторые береговые станции пользуют
не только для вещания но и для навигации и по этому их тоже не ломают.

[musor]

ну если за бугром вешают значит оно им надо...
в штатах открыть месную рс мощностью до 2квт АМ или до 200вт ФМ не так сложно подал заявку облатил пошлину и вешай...

[manowar]

musor писал(а):

я АМ давно не применяется некоторо время работали на ней новички в 160м но иэто вроде прикрыли...

и работают. + на 80-ке полно хулиганья. на 7мгц порой кто-нить да вылезет..

[Zanzib]

Значит настоящие радиолюбители, которые еще могут что то сделать своими руками есть.
Это хорошо.

[yura860]

С синхронным АМ детектором тоже не всё так просто. Куча схем и не все вро де как рабочие. Опять же деталей прибавляется много, сложность исполнения и настройки возростает. Ну если конечно не использовать спец микросхему синхронный детектор. Только вот опять нужно выбирать и искать с лучшими показателями.

[int4880053]

Синхронное детектирование хорошо только при достаточном уровне входного сигнала, а если прослушивается на уровне шумов то только обычный детектор потому что синхронный будет
выталкивать сильная помеха. На счет АМ здесь вон оно что -весь самолетный диапазон на АМ
и это вроде как стандарт международный.

[КРАМ]

musor писал(а):

если чесно все эти схемы ХЕРНЯ ПОЛНАЯ!!! единственой алтернативой имеющей смысл является СД имено он и встроен в болшинство продвинутых чипоф для приемникоф

Это вряд ли. Часто квадратурные демодуляторы почему то называют синхронными. А они ни разу не синхронные.
Специфическая особенность синхронного демодулятора - захват и удержание. У квадратурного никакого захвата нет. Поэтому при перестройке квадратурный ведет себя точно так же как обычный диодный детектор, но только детекторная характеристика у него идеальная - без пятки.

[sezador]

musor писал(а):

если чесно все эти схемы ХЕРНЯ ПОЛНАЯ!!! единственой алтернативой имеющей смысл является СД имено он и встроен в болшинство продвинутых чипоф для приемникоф а то старье где этого нет переделывать кардинално не имет смысла...

При некоторой переработке двухтактного усилителя класса B может получиться очень даже качественный детектор огибающей (envelope detector - термин, используемый чтобы отличать класс "выпрямительных" детекторов от синхронных):

Амплитудный детектор с ООС

Измеренные (!) характеристики у него получились следующими:

Коэффициент нелинейных искажений при уровне несущей 500 мВ (RMS) и глубине модуляции 30% - не более 0,43%;
Отношение "демодулированный НЧ-сигнал/шум" при уровне несущей 500 мВ (RMS) и глубине модуляции 30% - не хуже 80 дБ;
Чувствительность (уровень несущей) при глубине модуляции 30% и отношении "демодулированный НЧ-сигнал/шум" 20 дБ - не хуже 2 мВ (RMS).

Оказалось, что рано хоронить "асинхронный" детектор амплитудно-модулированных сигналов...