159677. lajstromszámú szabadalom • Nagymeredekségű szélessávú fázisdiszkriminátor
3 Az FM—AM átalakításnak két alapvető módszerét különböztetjük meg. Az egyik a közvetlen FM—AM átalakítás, ez esetben az átalakító hálózat, vagy hálózatok amplitudó-frekvenciakarakterisztikájának menete biztosítja ä frekvencia változására fellépő amplitudóváltozást. Ilyen megoldásúak az ún. amplitudódiszkriminátorok. A másik módszer a közvetett FM—AM átalakítás, amikor a frekvenciában modulált jelet két részre osztják. A jel egyik részét egy olyan hálózaton át vezetik egy öszszegező áramkörre, amelynek fázis-frekvenciakarakterisztikája lineárisan, vagy közel lineárisan változik a működési frekvenciatartományban; a két részre osztott jel másik részét'pedig közvetlenül vezetik az összegező áramkörre. Az összegezett jel a változó fáziskülönbség miatt változó amplitúdójú lesz. Az így nyert amplitúdómodulációt a szokásos módon detektálják. A diszkriminátorok e típusát fázisdiszkriminátornak nevezik. A normál FM vételtechnikában ismert előnyösebb tulajdonságaik miatt főleg a fazisdiszkriminátor kapcsolásaikat alkalmazzák, míg a szélessávú FM berendezésnél a fokozott követerményeket a szokásos csatoltkörös megoldásokkal nem lehet megvalósítani, így ezeknél a berendezéseknél inkább az amplitudódiszkriminátor szélessávú változatai kerültek előtérbe. Az utóbbi években azonban már az irodalomban találkoztunk szélessávú fazisdiszkriminátor kapcsolásokkal is. Ezeknél a szélessávú fazisdiszkriminátor kapcsolásoknál a működés alapelve azonos a normál FM vételtechnikában alkalmazott kapcsolásokéval. Az eltérés a közvetett amplitúdómodulációt létrehozó hálózat megvalósításában van. Ugyanis a normál FM vételtechnikában alkalmazott fázisdiszkriminátornál a lineárisain v. közel lineárisan frekvenciafüggő fázistolást két induktív csatolt rezgőkör primer illetve szekunder oldalán levő feszültség közötti fáziskülönbség biztosítja, amely sávközépen 90°, tehát a késleltetés —— periódus idő, amíg jelenleg az ismert szélessávú fázisdiszkriminátoroknál a lineárisan frekvenciafüggő fázistolást egy szélessávú késleltető hálózat biztosítja, amelynek fázistolása a sávközépen, vagyis a frekvenciamodulált vivőhullám nyugalmi frekvenciáján szintén 90°. Így a szélessávú fazisdiszkriminátor működése az alábbi: a diszkriminátor bemenetére adott jel két részre oszlik. Az egyik rész a fázistoló hálózaton át egy szélessávú szimmetrizáló transzformátor primer tekercsére, a jel másik része pedig közvetlenül a szimmetrizáló transzformátor szekunder oldalának középkivezetésére jut. Így a két jel a szimmetrizáló transzformátoron öszszegeződik. Az összegezett jel amplitúdója a fázistoló hálózaton áthaladó jel fázisának változása függvényéban változik, vagyis amplitúdóban modulálódik. A létrejött amplitúdómodulációt a szimmetrizáló transzformátor szekun-4 der oldalához csatlakozó, ellentétes polaritással kapcsolt detektorkörök detektálják és a közösített munkaellenállásokon összegezik. így a diszkriminátor kimenetén megjelenő jel nagysága 5 arányos a diszkriminátor bemenetére adott jel pillanatnyi frekvenciájával és polaritása megfelel ezen jel középfrekvenciától való eltérésének. 10 A szélessávú fazisdiszkriminátor kimenetén megjelenő feszültség a bemenő" vivőfrekvenciás jel pillanatnyi frekvenciájának függvényében az alábbi ismert képlettel írható fel: Uft( =j/2 U0 rj sin-J-j-^-—1 . ahol f a bemenőjel pillanatnyi frekvenciája fo: a sávközép frekvencia (a diszkriminátor nullátmenete) Uo: a diszkriminátor bemenetén adott vivőfrekvenciás jel amplitúdója r\ a detekciós hatásfok. 25 A diszkriminátor munkaponti meredeksége pedig a kimenő feszültség frekvencia szerinti első differenciálhányadosa, az alábbi képlettel írható fel: 30 s 4 d u " ) - l/ni j—J o A szélessávú fazisdiszkriminátor számos 35 előnnyel rendelkezik az amplitudodiszkriminátorral szemben, melyek közül a leglényegesebbek az alábbiak: a) Kapcsolása egyszerűbb, a szimmetrikus 4ü kapcsolás biztosításához nem kellenek aktív elemek, így szimmetrikai érzékenysége lényegesen kisebb, mint az amplitudódiszkriminátoré. 45 b) A diszkriminátorkarakterisztika kialakításához, az ellenütemű kapcsolás hatékonyságának megtartása mellett, csak egy hálózatra van szükség, amelynél a követelmények megvalósítása eleve egyszerűbb, mint az amplitudö-50 diszkriminátoroknál. Ugyanis a késleltető hálózatnál az a követelmény, hogy mind az amplitúdó-, mind a késleltetési frekvenciakarakterisztika a kívánt frekvenciatartományban állandó legyen. E követelményeket pedig lénye-55 gesen egyszerűbb eszközökkel meg lehet valósítani, (késleltető művonal, tápvonal) mint a lineárisan frekvenciafüggő amplitudó-frekvenciakarakterisztikát. gO c) A diszkriminátornál a fázis-frekvenciakarakterisztika hibájából eredő torzítás elméletileg zérus, a gyakorlatban a késleltető hálózat és a szimmetrizáló transzformátor realizálási pontosságától függ. így gondos beállítás esetén 65 elhanyagolható. 2
