Изправителите – постоянно напрежение от контакта

Диодът пропуска ток само в една посока. Затова от синуса на трансформатора (тук с връх 10 V) остава само едната полувълна: еднополупериоден изправител. Мостът на Грец (четири диода) обръща и другата полувълна. Кондензаторът се зарежда до върха и „държи“ напрежението между тях. С C = ↔ дръпни470 μF и товар ↔ дръпни1 kΩ на изхода има 8,48 V с пулсации 0,15 V от връх до връх.

Удвоителят (схема на Делон) ползва и двете полувълни, за да зареди два кондензатора един върху друг – на изхода има ~2·Um.

Еднополупериоден: пулсации с 50 Hz; мост: с 100 Hz – наполовина по-малки, но два диода в пътя (−1,3 V).

ΔU ≈ Iт/(fп·C) – по-голям C или по-малък ток → по-гладко.

Изправители

трансформатор изход

C

470 μF

Rт

1 kΩ

Фигура 1.

Сравни еднополупериодния и моста при 470 μF и 1 kΩ: при моста пулсациите са два пъти по-чести и по-малки, но изходът е с ~0,7 V по-нисък. Дръпни C до 10 μF – кондензаторът почти не помага. Удвоителят дава ~18 V от 10-волтов синус.

Детекторът: обвивката е звукът

На антената АМ сигналът е носеща, чиято височина следва звука. Диодът пропуска само горните върхове. Кондензаторът се зарежда до всеки връх и между върховете бавно се изпразва през R. Така напрежението му следва обвивката – звука. Времеконстантата τ = RC трябва да е много по-дълга от периода на носещата (42 μs) и по-къса от периода на звука. Тук R = 10 kΩ, C = ↔ дръпни10 nF: τ = 100 μs – твърде къса – кондензаторът се изпразва между върховете на носещата и в звука остава свистене.

АМ детектор

АМ сигнал (носеща 24 kHz, звук 1 kHz) обвивката

C на детектора

10 nF

Фигура 2.

Горе е тон 1 kHz, качен на носеща 24 kHz. Натисни бутона: същата схема сваля думата „Здравей“ от носещата – това е последната стъпка на радиото. С C = 1 nF се чува свистене (остатък от носещата), със 100–200 nF – глухо и изкривено. Около 10 nF е най-чисто.

Активен детектор (с ОУ) няма прага на диода и детектира и съвсем слаби сигнали.

Честотна и фазова модулация

Освен височината може да се мени и гъстотата на вълните – честотна модулация (ЧМ). Амплитудата остава постоянна, затова смущенията (които най-често менят амплитудата) не я засягат и ЧМ звучи по-чисто. Девиацията Δf = ↔ дръпни3 kHz казва колко най-много се отклонява честотата; индексът m = Δf/F = 3. Фазовата модулация (ФМ) мести фазата. Честотен модулатор е варикап в кръга на генератора (тема 11).

ЧМ сигнал

Носеща 10 kHz, модулирана по честота с 1 kHz

звукът (1 kHz) ЧМ сигнал

Δf

3 kHz

Фигура 3.

Където звукът е горе, вълните са гъсти; където е долу – редки. Височината е все една и съща.

Ограничители и умножители на честота

• Ограничител – два насрещни диода (или ценерови) успоредно на изхода. Не пускат напрежението над ±0,65 V (или ±Uz). Пазят входовете или режат шума от амплитудата на ЧМ.
• Умножител на честота – нелинеен елемент обогатява спектъра с хармоници, а кръгът избира n·f (тема 10). Умножава и девиацията на ЧМ n пъти.

Самопроверка

1. Защо мостовият изправител има по-малки пулсации от еднополупериодния?

Кондензаторът се дозарежда на всяка полувълна (100 Hz), а не на всяка втора (50 Hz).

2. Каква трябва да е времеконстантата на АМ детектора?

1/f0 ≪ RC ≪ 1/Fмакс: следи обвивката, но не и носещата.

3. Защо ЧМ е по-малко шумна от АМ?

Информацията е в честотата, а амплитудата е постоянна – смущенията по амплитудата се отрязват с ограничител.