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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Discriminador de largura de pulso. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Designer de rádio amador A versão do discriminador oferecida à atenção dos leitores é projetada para demodular sinais com modulação por largura de pulso (PWM). Pode ser usado para demodular sinais FM e em dispositivos de loopback onde o sinal FM é pré-convertido para PWM; em geradores de faixa pulsada, pode servir para manter um ciclo de trabalho constante na faixa de frequência de operação. O discriminador pode ser útil em dispositivos de automação, permitindo que você faça sem ajustar o limite de resposta do dispositivo, pois corresponde a um nível de tensão zero.
A característica do discriminador é simétrica em relação ao "zero" (Fig. 1), correspondendo ao ciclo de trabalho Q dos pulsos na entrada do discriminador: Q=T/para=2, onde T é o período de repetição do pulso, to é a duração do pulso. A característica linear é tanto mais quanto mais próxima da forma retangular do sinal de entrada; com um sinal de entrada senoidal, é em forma de S. O grau de curvatura da característica também depende muito da frequência do sinal de entrada e da capacitância da carga. Quando a duração do pulso se desvia em relação ao valor to, o nó gera uma tensão de polaridade positiva ou negativa, dependendo do sinal do desvio, proporcional à profundidade do desvio.
O diagrama esquemático do discriminador é mostrado na Fig.2. O dispositivo é composto por dois divisores de frequência por 2, montados nos gatilhos DD2.1 e DD2.2, e um detector de fase em um transistor VT1. A sequência de pulsos com PWM é alimentada diretamente na entrada C do trigger DD2.1, e na entrada C do trigger DD2.2 - através do inversor DD1.1. Como resultado da divisão da frequência de oscilações antifásicas na saída direta de ambos os gatilhos, são formadas duas sequências de pulsos do tipo "meandro", deslocadas uma em relação à outra em fase. A mudança de fase é proporcional à duração do pulso e está na faixa de 0 < φ < 180°. A Figura 3 mostra os diagramas de tensão nos pontos característicos do nó com o ciclo de trabalho dos pulsos de entrada Q=2. Os diagramas mostram que o deslocamento de fase dos sinais neste caso é de 90°.
Da saída direta do gatilho DD2.1 através do capacitor de desacoplamento C1, que elimina o componente constante do espectro do sinal, a tensão é alimentada na entrada do detector de fase - no dreno do transistor de efeito de campo VT1. O resistor Trimmer R1 é usado para definir o nível do sinal de entrada para que não exceda o limite superior da faixa dinâmica do demodulador. Caso contrário, a assimetria de sua característica ocorre devido ao efeito da detecção direta do sinal de entrada na não linearidade do canal do transistor. A porta do transistor recebe pulsos da saída direta do trigger DD2.2, garantindo o funcionamento do transistor no modo chave. O filtro R2C2 seleciona a componente direta da tensão de saída, proporcional a f, que é então alimentada na entrada do amplificador DC. O diagrama 4 da Fig. 3 mostra a forma da tensão de saída do nó quando o capacitor C2 está desligado. Obviamente, com o ciclo de trabalho dos pulsos de entrada Q=2, a componente constante da tensão é zero. A constante de tempo do filtro é escolhida com base na aplicação específica do discriminador. O diagrama mostra os valores dos elementos filtrantes para o caso de usar o discriminador como demodulador de sinais FM com os seguintes parâmetros: fо==500 kHz, f=12 kHz, O=4 kHz. Com uma tensão na entrada do detector de fase de 0,5 V, a inclinação da característica é de aproximadamente 0,2 mV / kHz, portanto, é necessário um amplificador na saída do detector. Os resistores e capacitores usados no nó podem ser de qualquer tipo. O transistor de efeito de campo é selecionado com uma tensão de corte não superior a 3,5 V. Estabelecer um discriminador é reduzido a definir um nível de tensão na entrada do detector de fase que não cause um deslocamento na característica "zero". Ao aplicar um sinal de "meandro" à entrada do nó, o resistor de corte R1 define a tensão zero na saída do amplificador CC. Uma mudança no ciclo de trabalho dos pulsos neste caso deve ser acompanhada por um desvio simétrico da tensão em ambas as direções em relação a "zero". Autor: A. Rudnev, Balashov, região de Saratov; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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