Импульсный детектор, выбор элементов нагрузки и расчет основных характеристик детектора.

В радиосистемах, работающих с импульсными сигналами, полезная информация может содержаться в параметрах каждого импульса сигнала или в параметрах импульсной последовательности.

Импульсный детектор – это детектор, выделяющий огибающую каждого из радиоимпульсов.

Импульсные детекторы чаще всего выполняются на полупроводниковых диодах по последовательной или параллельной схемам.

а) – сигнал на входе детектора; б) – детектор радиоимпульсов.

Основной интерес представляет искажение огибающей радиоим­пульса. Эти искажения неизбежны, т.к. в схеме детектора имеются реактивные элементы, приводящие к переходному процессу, в схеме пос­ледний каскад УПЧ - импульсный детектор. В основном интересуются временем установления и временем спада огибающей радиоимпульса

Процессы установления колебаний в контуре последнего каскада УПЧ и напряжения на нагрузке детектора взаимно связаны и поэтому рассмотрим эквивалентную схему последовательного каскада УПЧ и детектора (рис.1.16 б).

Считаем, что на входе последнего каскада УПЧ действует радиоимпульс с прямоугольной огибающей, под действием которого в контуре L_kC_k появляются колебания, время установления которых t_уст определяется полосой пропускания контура

( ) , которая зависит от эквивалентного зату­хания контура (или эквивалентной добротности контура). Эквивалентная добротность определяется эквивалентной проводимостью контура, которая может быть найдена т.е. эквивалентная добротность контура определяется его конструктивной добротностью ( Q_k ) и шунтирующим действием последней каскада УПЧ ( G_i ) и входной проводимостью детектора (G_вхд).

Входная проводимость детектора

не остается постоянной в процессе установления колебаний. В момент време­ни t - 0 на нагрузке детектора не было напряжения, поэтому в этот момент времени угол отсечки .

Происходят сильное шунтирование контура УПЧ низким входным сопротивлением детектора, а соответственно, напряжение на контуре мало. По мере заряда конденсатора С рабочая точка диода уходит влево, угол отсечки стремится к величине R_вхд = R/2.

Расчет времени установления:

где q_уст, R_{вхд уст} – установившиеся значения угла отсечки и входного сопротивления детектора; R_к – резонансное сопротивление контура усилителя без учета шунтирующего действия детектора. Если детектор подключен к контуру с коэффициентом трансформации m, то вместо R_к подставляют

При больших сопротивлениях нагрузки (SR>>1):

При малых сопротивлениях нагрузки точность формулы снижется. При SR<0.3,

Время спада, определяемое как интервал времени от момента окончания импульса до момента, когда U_вых(t) достигает значения 0,1U_вых(t), будет:

Емкость С должна удовлетворять условию достаточности с точки зрения коэффициента передачи (С>>С_д, t_р>>Т_ω). На практике часто выбирают t_уст=0,1t и t_сп<<T-t, далее определяют величину резистора нагрузки R, а затем рассчитывают значение q_уст, R_{вхд уст} и К_g

2.3