Детектор (электроника)
Дете́ктор, демодуля́тор (лат. detector — открыватель, обнаружитель) — элемент или электрическая цепь для обнаружения (детектирования, демодуляции) электромагнитных колебаний с целью их индикации или выявления закона их изменения во времени. С помощью детектора в приёмных устройствах различного назначения происходит выделение информации, заложенной в виде амплитудной (АМ), частотной (ЧМ) или фазовой (ФМ) модуляции несущего сигнала — соответственно детектор называют амплитудным, частотным и фазовым[1].
На входе детектора действует высокочастотный сигнал, а на выходе — низкочастотный модулирующий сигнал. То есть, детектор преобразует спектр сигнала и должен содержать элемент (элементы) с существенной нелинейностью вольт-амперной характеристики или параметрические устройства, у которых ёмкость зависит от напряжения или индуктивность зависит от тока[2].
Зависимость выходного напряжения (или тока) детектора от модулируемого параметра (амплитуда, частота или фаза) называется детекторной характеристикой — она должна быть достаточно линейной, чтобы обеспечивать точное воспроизведение закона модуляции входного сигнала[2].
Применяются для детектирования амплитудно-модулированных непрерывных и импульсных сигналов, то есть для получения напряжения (или тока), частота и форма которого соответствует огибающей АМ-сигнала на входе детектора[1]. В качестве нелинейного элемента может использоваться, например, диод или управляемый синхронно с несущим сигналом быстродействующий ключ[2].
Для амплитудного диодного детектора обычно рассматривают два режима работы в зависимости от выбора участка вольт-амперной характеристики (ВАХ) диода. При малом сигнале на входе диод работает на начальном участке своей ВАХ, который хорошо аппроксимируется полиномом второй степени. Если сигнал большой, то ВАХ диода в прямом направлении принимается линейной. Интервал амплитуд входного сигнала, в котором устройство работает как квадратичный детектор или как линейный детектор, можно установить по детекторной характеристике, представляющей собой зависимость постоянного напряжения на выходе детектора от амплитуды немодулированного входного сигнала[2].
Постоянная времени на выходе детектора выбирается так, чтобы, с одной стороны, отфильтровать высокочастотные составляющие детектируемого сигнала (несущего сигнала и его гармоник), а с другой, — чтобы несущественно ослабить составляющие верхней части спектра восстанавливаемого модулирующего сигнала. Напряжение на выходе детектора представляет собой функцию, пульсирующую с частотой несущей около некоторого значения. Ток через диод протекает только в те промежутки времени, когда положительные полуволны напряжения входного сигнала выше выходного напряжения[2].
