Sagedusdetektor: erinevus redaktsioonide vahel

'''Sagedusdemodulaator ehk -[[detektor]]''' on lülitus, mis eraldab sagedusmoduleeritud kõrgsagedussignaalist moduleeriva signaali ehk muudab sageduse hetkelised muutused pinge muutuseks. Sagedusdetektorid leiavad kasutust FM-raadiotes ja satelliitsides.

 

Kõikide sagedusdetektorite ülekandetunnusjoon on S-tähe kujuline, sellest ka nimetus S-kõver. Sagedusdetektori ülekandetunnusjoon näitab kuidas väljundpinge sõltub sagedusest. Moonutusete vaba töö tagab suhteliselt kitsas lineaarne osa kõvera keskosas – <math> \Delta S</math>. Sellest alast väljapoole kaldumisega kaasnevad suured moonutused demoduleeritud signaali kujus. <ref name="üks">{{netiviide | URL =http://www.lr.ttu.ee/~ivom/IRO0070/IRO0070%203.labor.pdf | Pealkiri = Sagedusdetektor | Autor = Ivo Müürsepp | Failitüüp = pdf | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = | Keel = }}</ref>

 

== Sagedusdetektorina töötavad lülitused ==

Suhtedetektor on põhiline sagedusmoduleeritud signaali detekteerimise lülitus. Suhtedetektori nimetus tuleneb sellest, et detektori väljundpinge sõltub [[diood]]ide voolude omavahelisest suhtest.

 

Suhtedetektori eeliseks on võime toimida rahuldavalt ka nõrkade sisendsignaalide korral. Puudus avaldub aga selles, et suhtedetektor nõuab väga täpset häälestamist. <ref name= "kaks">A. Isotamm. "Raadioamatöödi käsiraamat", Ilmumiskoht: Tallinn, 1958</ref>

 

[[Väljatransistor]]i võimaldab kasutada sagedusdetektorina asjaolu, et madalal neelupingel (alla 0,5 V) toimib ta takisitina, mille kanali takistus sõltub lineaarselt paisupingest.

 

[[Pilt:Väljatransistoriga sagedusdetektori põhimõtteskeem.JPG|650px|keskel|Väljatransistoriga sagedusdetektori põhimõtteskeem]]

 

Diskriminaatorid töötavad lihtsa sagedusdetektorina. Neis kasutatakse ühte või kahte kandesageduse <math>\omega_c</math> suhtes lahkuhäälestatud võnkeringi koos amplituuddetektori(te)ga. Kahe lahkuhäälestataud võnkeringiga skeemi summaarne tunnusjoon on lineaarsem kui üksikvõnkeringi korral. Ühevõnkeringiga diskriminaatori puudusteks on veel ka tundlikkus parasiitse amplituudmodulatsiooni (ajas muutuva amplituudi) suhtes. <ref name= "neli"> A. Meister. "Modulatsioon", Ilmumiskoht: Tallinn, 1999</ref>

 

Muundades sagedusmoduleeritud signaali sageduse muutuses peituva informatsiooni faasimuutuseks, saab detekteerimiseks kasutada sünkroondetektori faasitundlikkust. Teisisõnu saab sünkroondetektorit kasutada kaudsel meetodil töötava sagedusdetektorina. Lisaks demoduleerib sünkroondetektor ka kandjata AM ja ühekülgribamoduleeritud signaale ning PM moduleeritud signaale.

 

 

Sünkroondetektori eeliseks on võime demoduleerida erineva modulatsiooniga signaale, parem kvaliteet, väiksemad signaalimoonutused. Ehk siis puudub nähtus, kus suur müra maskeerib täielikult signaali detektoris.<ref name="viiv">{{netiviide | URL =http://www.lr.ttu.ee/~ivom/IRO0070/IRO0070%201.labor.pdf | Pealkiri = Sünkroondetektor | Autor = Ivo Müürsepp | Failitüüp = pdf | Täpsustus = | Väljaanne = | Aeg = | Koht = | Väljaandja = | Kasutatud = | Keel = }}</ref>

 

== Mürade mõju ==

Sagedusmodulatsiooni korral on sisendsignaal

 

 

<math>S_o = (\alpha f_\Delta)^2 \overline{m^2(t)}</math>

 

<math>\overline{m^2(t)}</math> – moduleeriva signaali võimsus ehk ruutkeskmine väärtus

 

Mürasignaali <math>n(t)</math> võimsus detektori sisendis <math>N_i</math> on võrdeline sagedusriba laiusega

 

<math>\eta </math> – valge müra võimsuse spektraaltihedus

 

Müravõimsuse saamiseks arvestame, et sagedusdetektorile järgneb madalpääsfilter, mille lõikesagedus on võrdne maksimaalse sagedusega signaali <math>f(t)</math> spektris <math>F_m</math>. Müravõimsus detektori filtri väljundis on

 

<math>m_F</math> – [[modulatsiooniindeks]]

 

Eelmisest valemist saame leida ka signaali-müra suhte muutuse ehk modulatsioonivõimenduse sagedusdetektoris

<ref name="neli" />

 

Küllalt suure sisendmüra juures tekib sagedusdetektori [[läviefekt]], kus müra varjab signaali ja signaali-müra suhe detektori väljundis langeb järsult. Läviefekti teke on otseselt seotud mürapinge suurusega.

 

[[Pilt:Tagasisidega sagedusdetektor.jpg|500px|keskel|Tagasisidega sagedusdetektor]]

 

Eelmoonutuste kasutamine sagedusmodulatsiooni korral võimaldab vähendada läve väärtust. Müra toimel tekib sagedusdetektori väljundis mürasignaal, mille spektraaltihedus kasvab kõrgematel sagedustel järsult. Signaalis on aga kõrgemate sageduste osakaal tavaliselt väike. Kui tõsta saatja poolel signaali spektri kõrgemate sageduskomponentide taset ja vastuvõtjas päraste detekteerimist neid vastavalt jälle nõrgendada, on sellega võimalik müra mõju vähendada.

 

 

Eelmoonutuste tekitamiseks ja nende kompenseerimiseks kasutatakse tavaliselt saatjas kõrgpääs- ja vastuvõtjas madalpääsfiltrit.

 

Filtrite jaoks valitakse sagedused:

 

<math>\omega_1 = 1/(R_1C)</math>,

 

<math>\omega_2 \cong 1/(R_2C)</math>, kui <math> R1 \ge R2</math>.

 

Tavaliselt valitakse järgmised sagedused:

 

<math>f_1 = \omega_1/2\pi </math> (umbes 2,1 kHz ) ja

<math>f_2 = \omega_2/2\pi</math> (üle 30 kHz).

 

 

== Viited ==

 

[[Kategooria:Raadiotehnika]]