Пластинчатый детектор (радио) - Plate detector (radio)

Схема пластинчатого детектора с катодным смещением. Постоянная времени катодного смещения RC, равная трехкратному периоду самой низкой несущей частоты. CL обычно составляет около 250 пФ.

В электронике пластинчатый детектор (детектор изгиба анода, детектор смещения сетки) это вакуумная труба Схема, в которой усилительная лампа, имеющая управляющую сетку, работает в нелинейной области зависимости напряжения сетки от характеристики передачи тока пластины, обычно вблизи отсечки тока пластины, чтобы демодулировать сигнал несущей с амплитудной модуляцией.[1][2] Это отличается от детектор утечки сетки, который использует нелинейность зависимости напряжения сети от тока сети для демодуляции. Он также отличается от диодного детектора, который представляет собой двухполюсное устройство.

История

Цепи пластинчатых детекторов обычно использовались с 1920-х годов до начала Второй мировой войны. В 1927 году появление экранных решеток позволило добиться гораздо большего усиления радиочастот перед детекторным каскадом, чем это было практически возможно ранее.[3][4] Ранее использовавшийся сеточный течеискатель меньше подходил к более высокому уровню 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 (A.V.C.) для каскадов усилителя радиочастоты приемника. Тем не менее двойной диод / триод и двухдиодные / пентодные лампы, обычно используемые для обнаружения / A.V.C. схемы имели массу оптовые продажи затраты, которые в два раза превышали стоимость трубок, обычно используемых в качестве пластинчатых детекторов. Это сделало схемы пластинчатых детекторов более практичными для недорогих радиоприемников, продаваемых в период Великая депрессия.

Операция

К сетке приложено отрицательное смещение, чтобы ток в пластине был практически отключен.[5] Сеть подключена непосредственно к вторичной обмотке радиочастоты или промежуточная частота трансформатор. Входящий сигнал заставит ток пластины увеличиваться намного больше во время положительных 180 градусов цикла несущей частоты, чем он уменьшается во время отрицательных 180 градусов. Изменение тока пластины будет включать исходные частоты модуляции. Ток пластины пропускается через сопротивление нагрузки пластины, выбранное для получения желаемого усиления в сочетании с характеристиками лампы.[1] Конденсатор с низким импедансом на несущей частоте и высоким импедансом на звуковых частотах предусмотрен между трубной пластиной и катодом, чтобы минимизировать усиление несущей частоты и удалить вариации несущей частоты из восстановленной формы волны модуляции.[6] Допустимое пиковое напряжение 100% модулированного входного сигнала ограничено величиной напряжения смещения, соответствующей пиковому напряжению немодулированной несущей, равному половине величины напряжения смещения.[1]

Либо исправлено предвзятость или катодное смещение может использоваться для пластинчатого детектора. Когда реализовано 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]

Контроль уровня громкости

Цепи пластинчатого детектора обычно не производят A.V.C. напряжение для радиочастотных (RF) каскадов приемника. В этих приемниках регулировка громкости часто осуществляется путем обеспечения переменного катодного смещения одного или нескольких каскадов перед детектором. Потенциометр используется для реализации переменного катодного смещения. Наиболее распространенное подключение потенциометра (обычно с линейным конусом от 4 кОм до 15 кОм) выглядит следующим образом:

  • Один конец потенциометра подсоединен к элементу связи антенны;
  • Стеклоочиститель подключается к земле (в приемниках переменного тока) или к минусу B (в приемниках переменного / постоянного тока);
  • Другой конец потенциометра подключен к катоду по крайней мере одного Р.Ф. усилитель (в приемниках T.R.F.) или катод преобразователя и / или I.F. усилитель (в супергетеродинных приемниках).

Чтобы установить предел способности регулятора громкости уменьшать смещение на этапах, которыми он управляет, потенциометр часто оснащен механическим ограничителем вращения, который предотвращает снижение сопротивления ниже определенного значения.

  • Другие схемы регулировки громкости в устройствах, отличных от A.V.C. приемники включают:
    • Потенциометр (обычно звуковой конус 500 кОм), в котором верхний конец и центральный стеклоочиститель подключены, как указано выше, но где нижний конец подключен к управляющей сетке выходной звуковой лампы. (В этой схеме потенциометр заменяет резистор смещения для управляющей сетки выходной лампы);
    • Потенциометр с линейным конусом, который регулирует напряжение экранной сетки R.F. усилители (если они тетроды или пентоды);
    • Потенциометр с линейным конусом, подключенный к антенне (верхний конец), заземлению (нижний конец) и первичной или первой настроенной цепи антенного трансформатора (центральный дворник).

Поскольку регулятор громкости не в A.V.C. ресиверы регулируют R.F. Уровни сигнала, а не уровни сигнала A.F., необходимо управлять регулятором громкости во время настройки радио, чтобы найти слабые сигналы.

Пробирки, обычно используемые в качестве детекторов пластинок

  • '01A, 1H4G, 6C6, 6J7, 6SJ7, 12F5, 12J5, 12J7, 12SF5, 12SJ7, 24, 24A, 27, 30, 36, 37, 56, 57, 76, 77, 201A, 301A

Сравнение с альтернативными детекторами конвертов

Детектор бесконечного импеданса

Детектор бесконечного импеданса (реализация JFET)

В детекторе с бесконечным импедансом сопротивление нагрузки помещается последовательно с катодом, а не с пластиной, и демодулированный выходной сигнал снимается с катода.[7][8] Схема работает в области, где сетевой ток не возникает во время 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 пластинчатым детектором, устройство практически полностью отключено. Положительный поворот на 180 градусов входного сигнала несущей вызывает существенное увеличение катодного или истокового тока выше величины, установленной смещением, а отрицательный переход на 180 градусов цикла несущей вызывает очень небольшое уменьшение катодного тока ниже уровня, установленного смещением. предвзятость. C2 заряжается до постоянного напряжения, определяемого амплитудой несущей. C2 может выводиться только через R1, а схема действует как пиковый детектор на несущей частоте. C2 р1 постоянная времени намного короче, чем период наивысшей модулирующей частоты, что позволяет подавать напряжение на C2 следовать огибающей модуляции. Отрицательная обратная связь имеет место на восстановленных частотах модуляции, уменьшая искажения. Детектор с бесконечным импедансом может демодулировать более высокие проценты модуляции с меньшими искажениями, чем пластинчатый детектор.[9]

р1 значения от 50 000 до 150 000 Ом являются типичными для ламп.[10] Постоянная времени C2 с R1 выбирается в несколько раз больше периода самой низкой несущей частоты, при этом C2 типичные значения от 100 до 500 пикофарад. Фильтр нижних частот в линии питания V +, C4 и RFC (RF дроссель ), показанный на схеме, сводит к минимуму нежелательные РФ связь через источник питания с другими схемами и не влияет на работу детектора.

Резюме различий

Детектор:Пластинчатый детекторДетектор бесконечного импедансаСеточный детектор утечкиДетектор диодовПрецизионный выпрямитель
Подходит для С прямым нагревом трубыдаНетдадаВряд ли
Подходит для AGC производствоНет
(напряжение смещения слишком высокое)		Нет
(позитивно)		Нет
(напряжение смещения слишком высокое)		дада
Типичное искажениеНизкийОчень низкийСерединаСерединаНизкий
Загрузка настроенной схемыНизкийНизкийСерединаВысокоСередина (Обычно)
Ток покояОчень низкийОчень низкийВысокоНизкий или нет
(если не применяется смещение для преодоления Vж уронить)		Высоко
(зависит от используемого операционного усилителя)
Повышение напряженияСерединаЕдинствоВысокоНизкийЕдинство
(обычно)
Максимальная полезная частотаВысоко
(Эффект Миллера ограничения)		можно использовать в УКВВысокоУВЧ и дальше
(с соответствующими диодами)		Низкий
(скорость нарастания ограничено)
Сложность схемыНизкийНизкийНизкийСамый низкийНаибольший
Чаще всего встречается в:Старые коротковолновые приемникиТюнеры AM с высокой точностью воспроизведенияОднотрубный регенеративные приемникиБольшинство приемников AM
(от кристаллических решеток до транзисторных радиоприемников массового производства)		Испытательное оборудование

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Э. Э. Зеплер, Техника радиодизайна, Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья, 1943, стр. 105
  2. ^ У. Л. Эверитт, Коммуникационная техника, 2-е изд. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1937, стр. 433-446.
  3. ^ Х. А. Робинсон, "Рабочие характеристики вакуумных трубчатых детекторов", Часть 1. QST, т. XIV, нет. 8, стр. 27 августа 1930 г.
  4. ^ Э. П. Венаас, Радиола: золотой век RCA, 1919-1929 гг., Чандлер, Аризона: ООО «Соноран Паблишинг», 2007 г., стр. 336
  5. ^ Дж. Скотт-Таггарт, Руководство современного радио, Лондон: The Amalgamated Press LTD., 1933, стр. 115
  6. ^ W.L. Эверитт, стр. 434
  7. ^ W. N. Weeden, "Новая схема детектора", Беспроводной мир, нет. 905, т. XL, нет. 1, 1 января 1937 г., стр. 6
  8. ^ Персонал Cruft Electronics, Электронные схемы и лампы, Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1947, стр. 710
  9. ^ Б. Гудман, "Детектор бесконечного импеданса", QST, т. XXIII, стр. 21 октября 1939 г.
  10. ^ Б. Гудман, 1939 г.

внешняя ссылка