CITLIVÝ DETEKTOR AM

Ve většině běžných přijímačů je používán způsob demodulace osvědčený již od dob krystalových přijímačů, přes přímozesilující až po superhety, tedy pomocí detekční diody. Jistě je všem známo, že diodové a tranzistorové amplitudové detektory, používané v rozhlasových přijímačích AM se vyznačují malou citlivostí. Jejich součinitel přenosu se rychle zmenšuje při úrovni signálu pod 100 mV. Toto souvisí s kvadratickou charakteristikou při slabých signálech – amplituda detekovaného signálu je úměrná čtverci amplitudy vstupního vysokofrekvenčního signálu.

Mnohem větší citlivost a větší dynamický rozsah mají aktivní detektory, založené na operačních zesilovačích, které našly své využití v měřicí technice, ale v radiopřijímačích se neuplatnily z důvodu složitosti, ceny a omezeného kmitočtového rozsahu. V těchto případech je značně výhodnější použít vysokofrekvenční tranzistor ve spojení s diodou, což vytváří amplitudový detektor s vysokou citlivostí při použití minima součástek.

Na tomto obrázku je znázorněno zapojení jednoduchého odporově vázaného zesilovacího stupně, ve kterém je v obvodu báze tranzistoru T1 použita místo odporu křemíková dioda D1. Obvod R2 C2 slouží k filtraci nízkofrekvenčního signálu od zbytků vysokofrekvenčního signálu.

Při nepřítomnosti signálu se napětí na kolektoru tranzistoru automaticky nastaví na hodnotu kolem 1 až 1,1 V, prakticky se rovná součtu napětí diody v propustném směru a přechodu báze – emiter tranzistoru. Proud, protékající tranzistorem je dán napájecím napětím a hodnotou odporu zátěže R1, tedy Ic = (Un – 1,1 V) / R1. Při použití odporu dle uvedeného schématu a napájecím napětí 3 V je proud kolem 0,5 mA, a dá se samozřejmě ještě zmenšit zvětšením hodnoty odporu R1.

Proud báze tranzistoru není větší než několik mikroampér, protéká diodou v propustném směru na pokraji ohybu její volt-ampérové charakteristiky, v oblasti maximálního zakřivení. Dynamický odpor diody je v tomto bodu cca desítky kiloohmů a nepatrně snižuje zesílení tranzistorového stupně. Při příchodu kladné půlvlny signálu na vstup AM detektoru dostane se na bázi tranzistoru, a tím jej více otevře. Kolektorový proud otevírajícího se tranzistoru vzrůstá, a tím pádem kolektorové napětí klesá. Maximum kladné půlvlny je jakoby „vázané“ na úroveň 1V, přičemž záporná půlvlna je modulována na dvojnásobek napětí nf. Průběh kolektorového napětí je takový, jak na následujícím obrázku.

Po filtraci obvodem R2C2 střední napětí, odpovídající modulaci, postupuje na výstup. Jeho největší rozkmit je 0,5V, při vyšším následuje omezení. Detektor při vstupním signálu 3 mV s hloubkou modulace 80% dodává nízkofrekvenční výstupní napětí 180 mV. Vstupní odpor detektoru je nízký, činí stovky ohmů, takže je vhodné předřadit emitorový sledovač, ale je možné použít i běžný aperiodický zesilovací stupeň se zatěžovacím odporem do 1 – 2 kiloohmy. Výstupní odpor detektoru je dán součtem hodnot odporů R1 a R2, je žádoucí, aby vstupní odpor nf zesilovače připojeného k výstupu detektoru byl nejméně 20 kiloohmů.

Součinitel přenosu detektoru a jeho výstupní nf napětí je možno zdvojnásobit použitím ještě jedné diody podle obrázku. Zatěžovací odpor detektoru R2 je připojen k přívodu napájení a zajišťuje malý počáteční proud dodatkové diody D2 tak, aby byl nastaven do oblasti s maximální strmostí charakteristiky. Tato dioda usměrňuje záporné půlvlny kolektorového napětí a filtrační kondenzátor C2 obnoví jeho modulační obálku.

Maximální pracovní kmitočet obou těchto zapojení je přibližně 3 MHz, takže spolehlivě mohou být použity u středovlnných a dlouhovlnných přímozesilujících přijímačů, ale hlavně u superhetů se standardním mezifrekvenčním kmitočtem 450 až 470 kHz.

Vyzkoušeno dle http://amfan.ru/ekonomichnye-priemniki/chuvstvitelnyj-amplitudnyj-detektor/