В электронике детектор пластин ( детектор изгиба анода, детектор смещения сетки ) представляет собой схему на вакуумной лампе , в которой усилительная лампа с управляющей сеткой работает в нелинейной области характеристики передачи напряжения сетки по отношению к току пластины, обычно вблизи отсечки тока пластины, для демодуляции амплитудно-модулированного несущего сигнала. [1] [2] Это отличается от детектора утечки сетки , который использует нелинейность характеристики напряжения сетки по отношению к току сетки для демодуляции. Он также отличается от диодного детектора, который является двухполюсным устройством.
Схемы пластинчатых детекторов чаще всего использовались с 1920-х годов до начала Второй мировой войны. В 1927 году появление экранных сеточных трубок позволило добиться гораздо большего усиления радиочастоты перед детекторной стадией, чем это было возможно на практике ранее. [3] [4] Ранее использовавшийся сеточный детектор утечки был менее пригоден для более высокого уровня радиочастотного сигнала, чем пластинчатый детектор. Диодные детекторы также стали популярными в конце 1920-х годов, поскольку, в отличие от схем пластинчатых детекторов, они также могли обеспечивать напряжение автоматической регулировки усиления (AVC) для каскадов усилителя радиочастоты приемника. Однако двухдиодные/триодные и двухдиодные/пентодные лампы, обычно используемые для схем обнаружения/AVC, имели оптовые цены, которые были в два раза выше стоимости ламп, обычно используемых в качестве пластинчатых детекторов. Это сделало схемы пластинчатых детекторов более практичными для недорогих радиоприемников, продававшихся в разгар Великой депрессии .
Отрицательное смещение применяется к сетке, чтобы довести ток пластины почти до отсечки. [5] Сетка подключается непосредственно к вторичной обмотке трансформатора радиочастоты или промежуточной частоты . Входящий сигнал приведет к тому, что ток пластины будет увеличиваться гораздо больше во время положительных 180 градусов цикла несущей частоты, чем уменьшаться во время отрицательных 180 градусов. Изменение тока пластины будет включать исходные частоты модуляции. Ток пластины проходит через сопротивление нагрузки пластины, выбранное для получения желаемого усиления в сочетании с характеристиками лампы. [1] Конденсатор с низким сопротивлением на несущей частоте и высоким сопротивлением на звуковых частотах предусмотрен между пластиной трубки и катодом, чтобы минимизировать усиление несущей частоты и удалить изменения несущей частоты из восстановленной формы волны модуляции. [6] Допустимое пиковое напряжение 100% модулированного входного сигнала ограничено величиной напряжения смещения, соответствующей немодулированному пиковому напряжению несущей, составляющему половину величины напряжения смещения. [1]
Для пластинчатого детектора можно использовать либо фиксированное смещение , либо катодное смещение. При реализации катодного смещения конденсатор с низким импедансом на несущей частоте и высоким импедансом на звуковых частотах обходит катодный резистор. [1] Катодное смещение снижает достижимое усиление. [1]
Схемы детекторов пластин обычно не вырабатывают напряжение AVC для каскадов радиочастот (RF) приемника. В этих приемниках регулировка громкости часто осуществляется путем обеспечения переменного смещения катода одного или нескольких каскадов до детектора. Для реализации переменного смещения катода используется потенциометр. Наиболее распространенное подключение потенциометра (обычно линейное сужение от 4 кОм до 15 кОм) выглядит следующим образом:
Чтобы ограничить способность регулятора громкости уменьшать смещение на каскадах, которыми он управляет, потенциометр часто оснащается механическим ограничителем вращения, который не позволяет сопротивлению опускаться ниже определенного значения.
Поскольку регулятор громкости в приемниках без AVC регулирует уровни радиочастотных сигналов, а не уровни сигналов звуковой частоты, для обнаружения слабых сигналов во время настройки радиоприемника необходимо изменять громкость.
.png/1280px-Infinite-Impedance_Detector_(Modern_JFET_Implementation).png)
В детекторе с бесконечным импедансом сопротивление нагрузки подключается последовательно с катодом, а не с пластиной, а демодулированный выходной сигнал снимается с катода. [7] [8] Схема работает в области, где ток сетки не возникает в течение любой части цикла несущей частоты, отсюда и название «Детектор с бесконечным импедансом». Показан пример принципиальной схемы реализации с использованием полевого транзистора.
Как и в случае со стандартным пластинчатым детектором, устройство смещено почти полностью. Положительные 180 градусов входного сигнала несущей вызывают существенное увеличение тока катода или источника выше величины, установленной смещением, а отрицательные 180 градусов цикла несущей вызывают очень небольшое уменьшение тока катода ниже уровня, установленного смещением. C 2 заряжается до постоянного напряжения, определяемого амплитудой несущей. C 2 может быть разряжен только через R 1 , и схема действует как пиковый детектор на несущей частоте. Постоянная времени C 2 R 1 намного короче периода самой высокой модулирующей частоты, что позволяет напряжению на C 2 следовать огибающей модуляции. Отрицательная обратная связь имеет место на восстановленных частотах модуляции, уменьшая искажения. Детектор бесконечного импеданса может демодулировать более высокие проценты модуляции с меньшими искажениями, чем пластинчатый детектор. [9]
Значения R 1 от 50 000 до 150 000 Ом типичны для ламп. [10] Постоянная времени C 2 с R 1 выбирается так, чтобы в несколько раз превышать период самой низкой несущей частоты, при этом типичными являются значения C 2 от 100 до 500 пикофарад. Фильтр нижних частот в линии питания V+, C4 и RFC ( RF Choke ), показанные на схеме, минимизируют нежелательную радиочастотную связь через источник питания с другими цепями и не влияют на работу детектора.