Детектирующее избирательное устройство с регулируемой полосой пропускания Советский патент 1982 года по МПК H03D1/04 

Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться в радио приемных устройствах. Известно детектирующее избирательное устройство с регулируемой полосой пропускания, содержащее тра зистор, параллельный колебательный контур, одним выводом подключенный к общей шине, параллельно соединенные регулируемый резистор и первый конденсатор, подключенные одним выв дом К) общей шине, а также второй конденсатор tl 1. Однако известное устройство имеет недостаточные помехозащищенность и избирательность. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и избирательности. Поставленная цель достигается те что в детектирующем избирательном устройстве с регулируемой полосой пропускания, содержащем транзистор, параллельный колебательный контур, одним выводом подключенный к общей шине, параллельно соединенные регулируемый резистор и первый конденсатор, подключенные одним выводом к общей шине, а также второй конденсатор, другие выводы параллельного колебательного контура и параллельно соединенных регулируемого резистора и первого конденсатора подключены к базе и эмиттеру транзистора соответственно, причем вход,, устройства через второй конденсатор и введенный резистор соединен с коллектором и базой транзистора соответственно. На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений,. поясняющие его работу, на фиг. 3 частотные характеристики. Устройство содержит транзистор 1, параллельный колебательный контур 2, регулируемый резистор 3 первый

конденсатор t, второй конденсзтор 5 и резистор 6.

Устройство работает следующим образом.

Предложенное устройство позволяет, используя однокаскадное преобразование, осуществить высококачественную фильтрацию входного сигнала и его одновременное детектирование. Причем высокая частотная избирательность определяется тем, что для сос тавляющих сигнала, проходящих в полосу пропускания параллельного колебательного контура 2 , потери в параллельном колебательном контуре 2 компенсируются за счет входного сигнала, т.е. в момент отпирания транзистора 1 в параллельный колебательный контур 2 вносится отрицательное активное сопротивление, увеличивающее его добротность для составляющих, уровень которых выше величины порога отпирания транзистора 1 .

Физика процессов поясняется на эпюрах фиг. 2 для случая, когда частота сигнала fj-. совпадает с резонансной частотой параллельного колебательного контура 2 (точка Ь, fp на фиг. 2). При подаче на вход устройства небольшого входного сигнала, положительная полуволна синусоидального напряжения создает ток, который проходит через конденсатор 5 р-п-переход коллектор - база транзистора 1 и параллельный колебательный контур 2. Конденсатор 5 заряжается и на коллекторе ct относительно земли Ь действует напряжение UQ, (фиг. 3 ),содержащее переменную составляющую и отрицательную постоянную составляющую иQ. С окончанием положительной полуволны конденсатор 5 не разряжается ввиду большого обратного сопротивления р-п-перехода коллектор - база. Этот процесс характерен для малого входного напряжения, создающего малое напряжение на параллельном колебательном контуре U(;,, (фиг. За), недостаточное для отпирания транзистора 1 в отрицательные полпериода. Выходное напряжение (фиг. 3 ) равн нулю, так как транзистор 1 закрыт. Учитывая, что при частоте входного сигнала, равной резонансной частоте параллельного колебательного контура 2, фазы напряжений и и,,помти совпадают, увеличение входного напряжения приводит к открыванию транзистора 1 в отрицательный полпериод при достижении напряжения на параллельном колебательном контуре 2 порогового напряжения ид.|.((фиг. 2). Через транзистор 1 (здесь р-п-р-типа) протекает ток,создает отрицательное напряжение ((. Зв) на параллельно соединенных регулируемом резисторе 3 и конденсаторе и перезаряжает конденсатор 5. уменьшая отрицательную постоянную составляющую

по абсолютной величине. 8 этот

01

момент базовый ток способствует увеличению колебаний на параллельном

контуре 2. В положительные полпериода опять открывается р-п-переход транзистора 1 коллектор - база и конденсатор 5 отдает энергию параллельному колебательному контуру 2, накопленную

Q при перезаряде во время открывания транзистора 1 отрицательным полпериодом напряжения, колебания на параллельном колебательном контуре 2 возрастают, что ведет к еще большему

5 перезаряду конденсатора 5 в отрицательные полпериода и увеличению колебаний на параллельном колебательном контуре 2. Процесс происходит скачком, лавинообразно. Постоянная

i.j составляющая на конденсаторе 5 стать даже положительной на коллекторе, на -1ряжение . 35). Именно это ограничивает лавинообразный рост напряжения на коллекторе и на параллельном колебательном контуре 2 Ь((зп(фиг. 3d), так как уменьшает скорость роста тока через транзистор 1 в отрицательные полпериода. В этом случае будет наблюдаться устойчивый равновесный установившийся процесс, когда энергия, полученная конденсатором 5 при перезаряде через открытый транзистор 1 ,будет равняться энергии, отданной конденсатором 5 параллельному колебательному контуру через коллекторный р-ппереход. Как следует из принципа возбуждения, паразитной генерации в схеме не может быть. Величина напряжения (фиг. 3) и его постоян ная составляющая U пропорциональна величине переменного входного сигнала. При амплитудной модуляции входного сигнала постоянная составляющая

и

изменяется по закону огибающей

О

55 модулирующего напряжения сигнала.

На резонансной частоте параллельного колебательного контура 2 амплитудные и фазовые соотношения напряжений на параллельном колебательном контуре 2 и на конденсаторе 5 наиболее благоприятны для возникновения больших колебаний. При изменении частоты параллельного колебатель ного контура 2 или сигнала фазовые и амплитудные соотношения напряжений известно, меняются в пределах полосы пропускания параллельного колебательного контура и на ее границах и не благоприятны для возникновения колебаний. Поэтому на границах полосы пропускания на-: блюдаетоя срыв колебаний в параллель ном колебательном контуре 2 в резуль тате запирания транзистора 1 и умень шение напряжения 11., до нуля. Таким образом, колебания большой амплитуды возникают в параллельном колебательном контуре 2 лишь при наличии на входе устройства составляющих сигнала, частоты которых входят в полосу пропускания &f fj-fn фиг. 2), амплитуда превышает уровень порогового напряжения и соблюда ются фазовые соотношения (фаза колебаний на параллельном колебательном контуре 2 почти совпадает с фазой колебаний на коллекторе). Проведенны эксперименты подтверждают полученные вы воды. Предлагаемое устройство решает поставленную задачу обеспечения высо кой избирательности и детектирования сигнала простыми средствами. При этом полоса пропускания может меняться изменением порога срабатыва ния устройства. Кроме того, наличие порога срабатывания ведет к увеличению помехозащищенности, так как при отсутствии сигнала шумы и помехи не могут открыть транзистор 1 и на выходе отсутствуют паразитные сигналы, имеющие, как правило, низкий уровень. Формула изобретения Детектирующее избирательное устройство с регулируемой полосой пропускания, содержащее транзистор, параллельный- колебательный контур, одним выводом подключенный к общей шине, параллельно соединенные регулируемый резистор и первый конденсатор, подключенные одним выводом к общей шине, а также второй конденсатор, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивос ти и избирательности, другие выводы параллельного колебательного контура и параллельно соединенных регулируемого резистора и первого конденсатора подключены к базе и эмиттеру транзистора соответственно, причем вход устройства через второй конденсатор и введенный резистор соединен с коллектором и базой транзистора соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 291.8573, кл. 325- 09, 1959.

(/с

а

6

/jr

Jorn