ДЕТЕКТИ́РОВАНИЕ

ДЕТЕКТИ́РОВАНИЕ (де­мо­ду­ля­ция), пре­об­ра­зо­ва­ние мо­ду­ли­ро­ван­ных вы­со­ко­час­тот­ных элек­трич. ко­ле­ба­ний в ис­ход­ный мо­ду­ли­рую­щий сиг­нал бо­лее низ­кой час­то­ты. Д. при­ме­ня­ет­ся в ра­дио­при­ём­ных уст­рой­ст­вах для вы­де­ле­ния ко­ле­ба­ний зву­ко­вой час­то­ты, в те­ле­ви­де­нии – сиг­на­лов изо­бра­же­ния и т. д. В бо­лее ши­ро­ком по­ни­ма­нии Д. – об­на­ру­же­ние сиг­на­ла.

Преобразование модулированных колебаний U(t) в линейном детекторе: а – амплитудно-модулированное колебание на входе детектора; б – вольт-амперная характеристика диода; в – колебания ...

Мо­ду­ли­ро­ван­ное по ам­пли­ту­де ко­ле­ба­ние пред­став­ля­ет со­бой в про­стей­шем слу­чае со­во­куп­ность трёх вы­со­ких час­тот $\omega$, $\omega+ \Omega$,  $\omega- \Omega$, где $\omega$ – вы­со­кая не­су­щая час­то­та, $\Omega$ – низ­кая час­то­та мо­ду­ля­ции (см. Мо­ду­ля­ция ко­ле­ба­ний и волн). Д. за­клю­ча­ет­ся в пре­об­ра­зо­ва­нии ВЧ-ком­по­нент $\omega+ \Omega$, $\omega- \Omega$ в НЧ-­сиг­нал $\Omega$, ко­то­рый мож­но, в ча­ст­но­сти, ус­лы­шать или уви­деть на эк­ра­не. Для вы­де­ле­ния сиг­на­ла час­то­ты $\Omega$ ис­поль­зу­ют не­ли­ней­ное уст­рой­ст­во (де­тек­тор), ко­то­рое со­сто­ит из дио­да и ли­ней­но­го фильт­ра. Ди­од про­пус­ка­ет ток пре­им. в од­ном на­прав­ле­нии, а фильтр об­ла­да­ет вы­со­ким со­про­тив­ле­ни­ем на час­то­те $\Omega$ и ма­лым – на час­то­тах $\omega$, $2 \omega$. На­пря­же­ние на вы­хо­де это­го фильт­ра име­ет час­то­ту $\Omega$ и ам­пли­ту­ду, про­пор­цио­наль­ную глу­би­не мо­ду­ля­ции ВЧ-сиг­на­ла на вхо­де.

Вольт-ам­пер­ная ха­рак­те­ри­сти­ка дио­да (за­ви­си­мость си­лы то­ка $I$ от на­пря­же­ния $U$) мо­жет быть и ку­соч­но-ли­ней­ной, и квад­ра­тич­ной. Для сиг­на­ла ма­лой ам­пли­ту­ды ха­рак­те­ри­сти­ка дио­да квад­ра­тич­на: $I=I_0+AU(t)+BU^2(t)$ ($I_0$ – на­чаль­ная си­ла то­ка, $A$ и $B$ – ко­эф­фи­ци­ен­ты), для сиг­на­ла боль­шой ам­пли­ту­ды ха­рак­те­ри­сти­ку мож­но счи­тать ку­соч­но-ли­ней­ной: $I=SU(t)$ ($S$ – ко­эф­фи­ци­ент) при $U(t) >0$ и $I=0$ при $U(t) \lt0$. Де­тек­тор с ку­соч­но-ли­ней­ной за­ви­си­мо­стью си­лы то­ка от на­пря­же­ния прак­ти­че­ски без ис­ка­же­ния вос­про­из­во­дит ко­ле­ба­ния низ­кой час­то­ты $\Omega$, ко­то­ры­ми мо­ду­ли­ро­вал­ся вход­ной сиг­нал (рис.). При квад­ра­тич­ном Д. кро­ме по­лез­но­го сиг­на­ла на час­то­те $\Omega$ по­яв­ля­ет­ся па­ра­зит­ная час­то­та $2\Omega$ . Из­ба­вить­ся от неё мож­но лишь при ма­лой глу­би­не мо­ду­ля­ции, т. к. ам­пли­ту­да то­ка час­то­ты $2\Omega$ про­пор­цио­наль­на квад­ра­ту глу­би­ны мо­ду­ля­ции вход­но­го сиг­на­ла. Т. о., для Д. с ма­лы­ми ис­ка­же­ния­ми нуж­но по­да­вать на де­тек­тор дос­та­точ­но боль­шой сиг­нал. Час­тот­но-мо­ду­ли­ро­ван­ный сиг­нал при Д. сна­ча­ла пре­об­ра­зу­ет­ся в ам­пли­туд­но-мо­ду­ли­ро­ван­ный, а за­тем уже де­тек­ти­ру­ет­ся.

Су­ще­ст­ву­ет так­же син­хрон­ное Д., при ко­то­ром при­ни­мае­мый ВЧ-сиг­нал сме­ши­ва­ет­ся с не­мо­ду­ли­ро­ван­ным ко­ле­ба­ни­ем той же час­то­ты от ге­не­ра­то­ра. В этом слу­чае на раз­но­ст­ной час­то­те фор­ми­ру­ет­ся не­по­сред­ст­вен­но НЧ-сиг­нал.

Д. воз­мож­но и в оп­тич. диа­па­зо­не, где оно осу­ще­ст­в­ля­ет­ся с по­мо­щью фо­то­при­ём­ни­ков или не­ли­ней­ных кри­стал­лов (см. Де­тек­ти­ро­ва­ние све­та).