Л. — Поздравляю, дружище. Ты избавил меня от необходимости анализировать работу схемы. Можно лишь добавить, что конденсаторы, включенные параллельно резисторам R1 и R2, выполняют обычную роль подавления составляющей промежуточной частоты.
Н. — Применяется только один тип дискриминатора?
Л. — Нет. Имеются различные варианты схемы. Но все они основаны на одном и том же принципе симметричной схемы и использования продетектированных напряжений противоположной полярности. Однако существуют частотные детекторы, в которых использованы несколько другие принципы. Один из них, так называемый детектор отношений, я изобразил на рис. 127.
Рис. 127. Схема детектора отношений.
Н. — Но эта схема чрезвычайно похожа на схему дискриминатора. Та же симметрия, такая же смешанная индуктивно-емкостная связь. Только ты, вероятно, ошибся в изображении диодов, так-как выпрямленные напряжения не компенсируются взаимно, а суммируются.
Л. — Нет, это не ошибка. Действительно, нужно, чтобы напряжения, заряжающие конденсатор большой емкости С3 (электролитический в несколько микрофарад), складывались. На его обкладках, иными словами между точками А и Б, устанавливается постоянное напряжение. Что же касается точки X, то ты догадываешься…
Н. — … что напряжение на ней должно быть ровно вдвое меньше, так как симметрично включенные элементы C1 и С2, так же как и R1 и R2, равны.
Л. — Сардины продолжают оказывать благотворное влияние на твой интеллект! В отсутствие модуляции все действительно обстоит так. Но как только частота начинает меняться относительно резонансной частоты контуров…
Н. — … напряжение, продетектированное одним из диодов, становится больше или меньше другого продетектированного напряжения. Поэтому точка X уже не будет в середине напряжения между точками А и Б.
Л. — В который уже раз ты высказываешь, хотя и не в очень изящном виде, неоспоримые истины. Следует подчеркнуть, что при изменении частоты напряжение между точками А и Б не меняется (так как оно не зависит от частоты). Меняется лишь отношение напряжений между точками X и Б и между точками X и А.
Н. — В результате между точками X и Y возникнет напряжение низкой частоты, так как в каждый данный момент оно будет пропорционально отклонению частоты от среднего значения, соответствующего отсутствию модуляции.
Л. — Ты рассуждаешь, как Эвклид и Декарт, вместе взятые!
Таким образом, в детекторе отношений напряжение между точками X и Y зависит в каждый данный момент только от частоты несущей, в то время как полное напряжение между точками А и Б совсем не зависит от частоты.
Н. — Я полагаю, что это напряжение зависит от амплитуды продетектированного сигнала.
Л. — И ты не ошибаешься. Именно поэтому оно может быть использовано для автоматической регулировки усиления приемника (АРУ).
Н. — Таким образом, напряжение между точками А и Б зависит от амплитуды, а между точками X и Y — от частоты. Это наводит меня на одну мысль, которая, может быть, покажется тебе смешной.
Л. — А, может быть, и нет. Говори же.
Н. — Как ты знаешь, я очень страдаю из-за помех от неоновой рекламы на нашем доме, создающей невероятные трески в моем приемнике. Эти помехи возникают в результате того, что принимаемые колебания модулируются по амплитуде возмущающими напряжениями. Следовательно, если я буду принимать с помощью детектора отношений частотно-модулированную передачу, эти помехи, воздействующие на амплитуду, а не на частоту сигнала, будут отсутствовать в сигнале низкой частоты между точками X и Y..
Почему ты смеешься, Любознайкин? Я сказал что-нибудь абсурдное?
Л. — О нет, наоборот, Незнайкин. Все, что ты сказал, совершенно правильно. Я просто подумал, что если мне придется излагать тебе сложную теорию операционного исчисления, то тебе достаточно будет поглотить лишь соответствующее количество сардин для стимулирования логических свойств твоего мышления…
Н. — Значит, кроме высокого качества музыкального воспроизведения (неограниченного ни по полосе, ни по динамическому диапазону), ЧМ передаче свойственна также высокая помехозащищенность. Это поистине замечательно!
Л. — Не торопись, дружище. Это почти так в случае детектора отношений, но совсем не так при приеме на дискриминатор, реагирующий на изменения как частоты, так и амплитуды.
Н. — Как жалко! Неужели не существует способа ограничить изменения амплитуды, поскольку они совершенно бесполезны и лишь способствуют проникновению помех при приеме?
Л. — Это можно сделать и это в действительности осуществляют в амплитудном ограничителе.
Н. — А что это такое?
Л. — Это устройство, которое включают перед частотным детектором и которое ограничивает на заданном уровне амплитуду сигнала. Все значения амплитуд, превышающие некоторое заданной значение, как бы подрезаются (рис. 128). Благодаря этому исключаются все изменения амплитуды, вызываемые как помехой, так и замираниями сигнала.
Рис. 128. Рисунок, поясняющий принцип двустороннего ограничения частотно-модулированных колебаний, амплитуда которых не сохраняет постоянной величины.
Н. — Твой ограничитель напоминает мне горшок, которым пользуются некоторые деревенские парикмахеры для стрижки клиентов. Все, что выходит за пределы горшка подстригается.
Л. — Я никогда не был жертвой такой операции.
Н. — Но как же устроен амплитудный ограничитель?
Л. — Наиболее распространена схема насыщенного пентода. Режим пентода выбирают таким образом, чтобы характеристика зависимости анодного тока от сеточного напряжения имела ярко выраженный горизонтальный участок (рис. 129). При достаточно большом напряжении сеточного возбуждения колебания выйдут за пределы линейного участка и будут ограничены на уровне верхнего и нижнего изгибов характеристики.
Рис. 129. Амплитудное ограничение происходит на верхнем и нижнем изгибах характеристики.
Н. — А как же удается создать характеристику такой необычной формы?
Л. — Подавая на экранирующую сетку незначительное напряжение (от 5 до 15 а). Его можно получить, например, с помощью гасящего резистора R с очень большим сопротивлением (рис. 130). Иногда при этом уменьшают и анодное напряжение.