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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Discriminador de ancho de pulso. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado La versión del discriminador que se ofrece a la atención de los lectores está diseñada para demodular señales con modulación de ancho de pulso (PWM). Se puede utilizar para demodular señales de FM y en dispositivos de loopback donde la señal de FM se convierte previamente a PWM; en generadores de rango pulsado, puede servir para mantener un ciclo de trabajo constante en el rango de frecuencia de operación. El discriminador puede ser útil en dispositivos de automatización, permitiéndole prescindir de ajustar el umbral de respuesta del dispositivo, ya que corresponde a un nivel de tensión cero.
La característica del discriminador es simétrica con respecto al "cero" (Fig. 1), correspondiente al ciclo de trabajo Q de los pulsos a la entrada del discriminador: Q=T/a=2, donde T es el período de repetición del pulso, to es la duración del pulso. La característica lineal es más, cuanto más se acerca a la forma rectangular de la señal de entrada; con una señal de entrada sinusoidal, tiene forma de S. El grado de curvatura de la característica también depende realmente de la frecuencia de la señal de entrada y la capacitancia de la carga. Cuando la duración del pulso se desvía con respecto al valor de, el nodo genera un voltaje de polaridad positiva o negativa, según el signo de la desviación, proporcional a la profundidad de la desviación.
El diagrama esquemático del discriminador se muestra en la Fig.2. El dispositivo consta de dos divisores de frecuencia por 2, ensamblados en los disparadores DD2.1 y DD2.2, y un detector de fase en un transistor VT1. La secuencia de pulsos con PWM se alimenta directamente a la entrada C del disparador DD2.1 y a la entrada C del disparador DD2.2, a través del inversor DD1.1. Como resultado de dividir la frecuencia de las oscilaciones en contrafase a la salida directa de ambos disparadores, se forman dos secuencias de pulsos del tipo "meandro", desfasados uno respecto del otro. El cambio de fase es proporcional a la duración del pulso y está en el rango 0 < φ < 180°. La Figura 3 muestra los diagramas de tensión en los puntos característicos del nodo con el ciclo de trabajo de los pulsos de entrada Q=2. Los diagramas muestran que el cambio de fase de las señales en este caso es de 90°.
Desde la salida directa del disparador DD2.1 a través del condensador de desacoplamiento C1, que elimina el componente constante del espectro de la señal, el voltaje se alimenta a la entrada del detector de fase, al drenaje del transistor de efecto de campo VT1. La resistencia de ajuste R1 se usa para establecer el nivel de la señal de entrada de modo que no exceda el límite superior del rango dinámico del demodulador. De lo contrario, la asimetría de su característica se produce debido al efecto de la detección directa de la señal de entrada en la no linealidad del canal del transistor. La puerta del transistor recibe pulsos de la salida directa del disparador DD2.2, lo que garantiza el funcionamiento del transistor en el modo clave. El filtro R2C2 selecciona el componente directo del voltaje de salida, proporcional a f, que luego se alimenta a la entrada del amplificador de CC. El Diagrama 4 en la Fig. 3 muestra la forma del voltaje de salida del nodo cuando el capacitor C2 está apagado. Obviamente, con el ciclo de trabajo de los pulsos de entrada Q=2, el componente constante del voltaje es cero. La constante de tiempo del filtro se elige en función de la aplicación específica del discriminador. El diagrama muestra los valores de los elementos filtrantes para el caso de utilizar el discriminador como demodulador de señales FM con los siguientes parámetros: fо==500 kHz, f=12 kHz, O=4 kHz. Con una tensión a la entrada del detector de fase de 0,5 V, la pendiente de la característica es de aproximadamente 0,2 mV/kHz, por lo que se necesita un amplificador a la salida del detector. Las resistencias y condensadores utilizados en el nodo pueden ser de cualquier tipo. El transistor de efecto de campo se selecciona con un voltaje de corte de no más de 3,5 V. La configuración del discriminador se reduce a establecer un nivel de voltaje en la entrada del detector de fase que no cause un cambio de "cero" en la característica. Al aplicar una señal de "meandro" a la entrada del nodo, la resistencia de ajuste R1 establece un voltaje cero en la salida del amplificador de CC. Un cambio en el ciclo de trabajo de los pulsos en este caso debe ir acompañado de una desviación simétrica del voltaje en ambas direcciones con respecto a "cero". Autor: A. Rudnev, Balashov, región de Saratov; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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