В электронике пластинчатый детектор ( детектор изгиба анода, детектор смещения сетки ) представляет собой схему на вакуумной лампе , в которой усилительная трубка, имеющая управляющую сетку, работает в нелинейной области зависимости напряжения ее сетки от характеристики передачи тока пластины, обычно вблизи пластины. отсечка тока для демодуляции амплитудно-модулированного несущего сигнала. [1] [2] Он отличается от детектора утечки в сети , который использует нелинейность характеристики напряжения сети в зависимости от тока сети для демодуляции. Он также отличается от диодного детектора, который представляет собой двухполюсное устройство.
Схемы детекторов пластин чаще всего использовались с 1920-х годов до начала Второй мировой войны. В 1927 году появление ламп с экранной решеткой позволило добиться гораздо большего усиления радиочастоты перед детекторной ступенью, чем это было практически возможно ранее. [3] [4] Ранее использовавшийся сетчатый детектор утечек в меньшей степени подходил для работы с более высоким уровнем радиочастотного сигнала, чем пластинчатый детектор. Диодные детекторы также стали популярными в конце 1920-х годов, потому что, в отличие от схем пластинчатых детекторов, они также могли обеспечивать напряжение автоматической регулировки усиления (AVC) для каскадов усилителя радиочастоты приемника. Однако лампы с двойным диодом/триодом и двойным диодом/пентодом, обычно используемые для схем обнаружения/AVC, имели оптовую стоимость, которая почти в два раза превышала стоимость ламп, обычно используемых в качестве пластинчатых детекторов. Это сделало схемы детекторов пластин более практичными для недорогих радиоприемников, продававшихся в разгар Великой депрессии .
К сетке прикладывается отрицательное смещение, чтобы довести ток пластины почти до уровня отсечки. [5] Сеть подключается непосредственно к вторичной обмотке радиочастотного или промежуточного трансформатора. Поступающий сигнал приведет к тому, что ток пластины увеличится гораздо больше в течение положительных 180 градусов цикла несущей частоты, чем он уменьшится во время отрицательных 180 градусов. Изменение тока пластины будет включать исходные частоты модуляции. Ток пластины проходит через полное сопротивление нагрузки пластины, выбранное для получения желаемого усиления в зависимости от характеристик лампы. [1] Между ламповой пластиной и катодом установлен конденсатор с низким импедансом на несущей частоте и высоким импедансом на звуковых частотах, чтобы минимизировать усиление несущей частоты и устранить изменения несущей частоты в восстановленном сигнале модуляции. [6] Допустимое пиковое напряжение 100% модулированного входного сигнала ограничено величиной напряжения смещения, что соответствует пиковому напряжению немодулированной несущей, равному половине величины напряжения смещения. [1]
Для пластинчатого детектора можно использовать либо фиксированное смещение , либо катодное смещение. Когда реализуется катодное смещение, конденсатор с низким импедансом на несущей частоте и высоким импедансом на звуковых частотах обходит катодный резистор. [1] Катодное смещение снижает достижимое усиление. [1]
Схемы пластинчатого детектора обычно не вырабатывают напряжение AVC для радиочастотных (РЧ) каскадов приемника. В этих приемниках регулировка громкости часто осуществляется путем обеспечения переменного катодного смещения одной или нескольких ступеней перед детектором. Для реализации переменного катодного смещения используется потенциометр. Наиболее распространенное подключение потенциометра (обычно от 4 кОм до 15 кОм с линейным конусом) выглядит следующим образом:
Чтобы установить ограничение на способность регулятора громкости уменьшать смещение на управляемых им ступенях, потенциометр часто оснащается устройством механического ограничения вращения, которое предотвращает снижение сопротивления ниже определенной величины.
Поскольку регулятор громкости в приемниках, отличных от AVC, регулирует уровни радиочастотного сигнала, а не уровни сигнала AF, регулятором громкости необходимо манипулировать при настройке радио, чтобы найти слабые сигналы.
.png/1280px-Infinite-Impedance_Detector_(Modern_JFET_Implementation).png)
В детекторе с бесконечным импедансом сопротивление нагрузки включено 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 какой-либо части цикла несущей частоты, отсюда и название «Детектор бесконечного импеданса». Показан пример принципиальной схемы реализации с использованием полевого транзистора.
Как и в случае со стандартным детектором пластин, устройство почти полностью смещено. Положительные 180 градусов входного сигнала несущей вызывают существенное увеличение катодного тока или тока истока выше величины, установленной смещением, а отрицательные 180 градусов цикла несущей вызывают очень незначительное уменьшение катодного тока ниже уровня устанавливается предвзятостью. C 2 заряжается до напряжения постоянного тока, определяемого амплитудой несущей. C 2 может быть разряжен только через R 1 , и схема действует как детектор пиков на несущей частоте. Постоянная времени C 2 R 1 намного короче периода самой высокой частоты модуляции, что позволяет напряжению на C 2 следовать огибающей модуляции. Отрицательная обратная связь имеет место на восстановленных частотах модуляции, уменьшая искажения. Детектор с бесконечным импедансом может демодулировать более высокий процент модуляции с меньшими искажениями, чем пластинчатый детектор. [9]
Для ламп типичны значения R 1 от 50 000 до 150 000 Ом. [10] Постоянная времени C 2 с R 1 выбирается в несколько раз больше периода 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, сводят к минимуму нежелательную радиочастотную связь через источник питания с другими схемами и не влияют на работу детектора.