Tizimlar va signallarni qayta ishlash

5.3. Amplituda detektorining chiziqli rejimda ishlashi

Amplituda detektorining ishlash jarayonini o‘rganishda yuklama qarshilik R_yu ni nochiziqli element diod ish rejimiga ta’sirini e’tiborga olmagan edik, bunda kesish burchagi θ=90^° bo‘lib, kosinusoidal impulslar aplitudasi kirishdagi AM signal amplitudasiga mos ravishda o‘zgaradi deb qabul qilgan edik.

Odatda R_yu qarshiligi diodning ichki qarshiligidan (tok diod orqali to‘g‘ri yo‘nalishda o‘tgan holda) bir necha yuz barobar katta bo‘ladi, shuning uchun R_yu ni diod orqali o‘tuvchi tokka ta’sirini hisobga olishga to‘g‘ri keladi.
Amplituda detektori (5.7-rasm) kirishiga garmonik tebranish ko‘rinishidagi kuchlanish ta’sir etsa, ya’ni
u_k(t)=U_ω(t)cosω₀t (5.13)
diodga qo‘yilgan kuchlanish
u_d(t)=u_k(t)+U₀ (5.14)
bo‘ladi, u RC zanjir borligi uchun kirishdagi kuchlanish u_k(t) dan doimiy siljish kuchlanishi U₀=−I₀R_yu ga farq qiladi. 5.8-rasmda diod VAX si siniq chiziq bilan approksimatsiya qilinganda u orqali o‘tadigan tok U₀ ni hisobga olingan holda ko‘rsatilgan. R_yu katta qiymatga ega bo‘lgani uchun tok u orqali kichik kesish burchagi davomida o‘tadi. Diod ochiq holatida u orqali tok o‘tib kondensator C_yu tezda zaryadlanadi, undagi kuchlanish U₀ oshishi kuzatiladi. Kirish kuchlanishi u_k(t) kondensatordagi kuchlanish U_c dan kam vaqt oralig‘ida diod yopiq bo‘ladi. C_yu kondensator katta qarshilik R_yu orqali asta zaryadsizlanadi, bunda zaryadlanish toki i_z zaryadsizlanish tokidan ancha katta bo‘ladi.

5.7-rasm. AD sxemasi

(5.1) ga asosan zaryadsizdanish vaqti τ_z.s=R_yu∙C_yu, yuqori chastotali tashuvchi davri dan ancha katta bo‘lgani uchun kondensatordagi kuchlanish sezilarli darajada kamaymaydi. Kirish kuchlanishi u_k, chiqish kuchlanishi u_ch=uU_c va diod orqali o‘tuvchi vaqt diagrammalari 5.9-rasmda keltirilgan.

Chiqish kuchlanishi uning sezilarli o‘zgarmasligini hisobga olib doimiy kattalik U₀ ga teng deb hisoblaymiz (shtrix punktir chiziq). Natijada diodga qo‘yilgan kuchlanishni
U=U_ωcosω₀t+ (5.15)
deb hisoblaymiz. (5.15) dan U=0 holatdagi kesish burchagi θ ni aniqlaymiz
. (5.16)

5.8-rasm. Amplituda detektorining chiziqli rejimda ishlashiga oid vaqt diagrammalari

Diod orqali o‘tuvchi tok doimiy tashkil etuvchisi

. (5.17)
(5.17) ni (5.16) ga qo‘yib, kesish burchagi θ ni aniqlash imkoniyatini beruvchi tenglamani olamiz
(5.18)
(5.18) ifodaga kirish signali amplitudasi U_ω kirmaydi, demak θ kirish kuchlanishi u_k(t) amplitudasiga bog‘liq emas. U faqat S va R_yu qiymatlari orqali aniqlanadi.
Tok doimiy tashkil etuvchisi kirish kuchlanishi amplitudasi U_ω proporsional o‘zgaradi (5.17 ifodaga asosan), demak detektorlash buzilishsiz amalga oshadi.
Detektorlash xarakteristikasi chiziqli bo‘lgan detektor chiziqli detektor deb ataladi. Bunda chiziqli detektor nochiziqli qurilmasiga xotiradan chiqmasligi kerak, u kesish burchagi θ bo‘lgan holda ishlaydi.

5.9-rasm. Amplituda detektori kirishidagi va chiqishidagi kuchlanish vaqt diagrammalari

Chiziqli AD uzatish koeffitsiyenti (5.15) ifodaning o‘ng tomoniga mos keladi. Demak

K=cosθ<1 (5.19)
Odatda chiziqli detektor kesish burchagi θ=20÷30^° ni tashkil qiladi. Kesish burchagi θ ni qiymatini quyidagi taqribiy ifoda orqali aniqlash mumkin
(5.20)