в ЦАРСТВЕ СИММЕТРИИ

Рис.

Н. - После того как мы разобрали предварительный усилитель высокой частоты, смеситель и усилитель промежуточной частоты, остались лишь детектор и усилитель низкой частоты.

Л. - В ЧМ приемниках нужно говорить о частотном детекторе (демодуляторе). Частотное детектирование может быть осуществлено с помощью различных схем.

Н. - Очевидно, их роль независимо от схемы сводится к преобразованию девиации частоты в изменения амплитуды.

Л. - Ты не ошибся. Это достигается в результате применения контуров, настроенных на среднюю частоту, т. е. па промежуточную частоту, соответствующую отсутствию модуляции. Контуры включены по симметричной схеме, так что выходное напряжение равно нулю или некоторой постоянной величине. Как

только несущая частота начи-нч нает изменяться в ту или иную сторону, симметрия нарушается и появляется переменное напряжение.

Н. - Может быть, в твоем объяснении заключена глубокая мудрость, но для меня это звучит крайне абстрактно. Не изобразишь ли ты для пояснения схему?

Л. - Вот наиболее распространенная схема так называемого дискриминатора (рис. 126). Сразу бросается в глаза полная симметрия схемы. Обрати внимание на то, что, кроме индуктивной связи между последним каскадом усилителя промежуточной частоты и дискриминатором, имеется емкостная связь через конденсатор С, включенный точно в среднюю точку вторичной обмотки трансформатора.

Н. - Я полагаю, что собака зарыта именно тут, в дискриминаторе.

Л. - Твоя интуиция тебя не обманула. Напряжение, подаваемое через конденсатор, сдвинуто по фазе относительно напряжения, наведенного в результате магнитной связи. До тех пор, пока частота обоих напряжений равна резонансной частоте контуров (трансформатора), напряжения на обоих концах вторичной обмотки одинаковы относительно средней точки.

Н. - Я угадываю дальнейшее. Эти напряжения детектируются диодами Л] и Лг, в результате чего на резисторах R\ и Rz возникают равные постоянные напряжения противоположных полярностей. Я хочу сказать, что положительные потенциалы в точках Л и £ относительно точки X будут равны и, следовательно, взаимно компенсируются.

Л. - Держу пари, Незнайкин, что ты опустошил еще одну банку сардин и пополнил свой мозг фосфором... Продолжай, поскольку твои рассуждения совершенно правильны.

Н. - Легче легкого. Допустим, что сигнал промодулирован, иными словами частота увеличивается или уменьшается относительно среднего значения. При этом частота отклоняется относительно резонансной частоты контуров, симметрия нарушается и напряжение на одном из концов вторичной обмотки трансфор-

126. Схема частотного, дискриминатора.

матора относительно средней точки оказывается выше, чем на другом конце. Вследствие этого после детектирования равенство напряжений в точках А ц Б относительно точки X больше не будет соблюдаться. Напряжение между точками А п Б будет равно нх разности. Это напряжение и явится искомым напряжением звуковых частот.

Л. - Поздравляю, дружище. Ты избавил меня от необходимости анализировать работу схемы. Можно лишь добавить, что конденсаторы, включенные параллельно резисторам Ri и R2, выполняют обычную роль подавления составляющей промежуточной частоты.

ДЕТЕКТОР ОТНОШЕНИЙ

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 продетектнрованных напряжений противоположной полярности. Однако существуют частотные детекторы, в которых использованы несколько другие принципы. Один из них, так называемый детектор отношений, я изобразил иа рис. 127.

Н. - Но эта схема чрезвычайно похожа на схему дискриминатора. Та же симметрия, такая же смешанная индуктнвно-

Рис. 127. Схема детектора отношений.

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 Сз (электролитический в несколько микрофарад), складывались. На его обкладках, иными словами между точками А » 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 Ci и Сг, так же как и Ri 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 относи-те.чьно резонансной частоты контуров,..

Н. -... напряжение, пподетектнрованное одним из диодов, становится больше или меньше другого продетектироваи1Юго

- 131 -

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 завпснт от частоты). Меняется лишь отношение напряжений между точками X и 5 и между точками X и Л.

Н. - В результате между точками X и Y возникнет напряжение низкой частоты, так как в каждый данньп! мо.мент 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 частоти несущей, в то время как полное напряжение между точками Л и Б совсем не зависит от частоты.

Н.- Я полагаю, что это напряжение зависит от амп.Питуды продетектнрованного сигнала.

Л. - И ты не ошибаешься. Именно поэтому оно может быть использовано для автолгатическон регулировки усиления приемника (АРУ).

ДОЛОЙ ПОМЕХИ!

Н. -Таким образом, напряжение между точками Л и Б зависит от амплитуды, а между точками X и У - 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 возмущаю-щид!и 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 операцпонного 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 детех-тора отношений, но совсем ие так прн приеме на дискриыинато, 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 проншчновеиию помех при прие.\ге.->

Л. - Это можно сделать и это в действительности осуществляют в амплитудном ограничителе.