Operasyonel yükselteçler etrafında inşa edilen aktif sinyal demodülatörler modern AM ve FM radyo alıcı tasarımının bir temel taşı haline geldi. yüksek kazanç, geniş bant genişliği ve modern afyonların lineerliği, mühendisler mükemmel bir bozulma performansı, dinamik aralıkları ve stabilite elde eden yanlışlık devreleri yaratabilir.Bu makale, amp tabanlı AM ve FM demodülatörlerinin arkasındaki ilkelerin ve pratik devrelerin ayrıntılı bir şekilde araştırılmasını sağlar.
Operasyonel Amplifier'in Demodulation'daki Rolü
Demolama, bir modlu taşıyıcıdan temel bant bilgilerini geri alır. diyotlar ve LC tankları gibi pasif bileşenler temel demodülasyonu gerçekleştirebilir, doğrusal olmayanlık, sınırlı hassasiyet ve zayıf dürtü eşleştirme sağlar. Operasyonel yükselteç, tasarımcının hassas redüksiyonları, kompliketörler, faz detektörleri ve geri alınan sinyalin sadakatini dramatik bir şekilde geliştiren aktif filtreler sağlar.
- [FONT:0) Sonuç:[Dönetici:[Dönetici:0) Op amplid devreleri, standart diyotların ileri gerilim damlasını ortadan kaldırır, milivolt seviyelerine doğru tespit sağlar.
- [FONT=0)Aktif filtreleme:[Dönetici:[Dönetici:0)[[Dönetici filtreleri)))[değiştir | kaynağı değiştir]
- [FONT:0) Yüksek giriş engellendi:[Dönetici:[Dönetici:0) Op amp aşamalar önceki devreleri veya RF yükselteçlerini, seçiciliği ve duyarlılığı korumak için yüklenemez.
- [FONT:0]Programlanabilirlik:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:0)Programlanabilirlik:[Dönetici:[Dönetici: FLT:1).
Artırılmış amplif seçimi kritiktir. AM yayın grubu frekansı (530-1700 kHz) ve FM yayın (88-108 MHz), 50 MHz veya daha fazla bant genişliği ürünleri ile 50 V /μs'yi aşan örnekler önerilir.
Aktif AM Demodulators
Amplitude modulation, taşıyıcının zarfındaki mesajın şifresini kodlamaktadır. En basit aktif AM demodulator, hassas bir zarf dedektörü olarak bir af amp kullanır. Ancak, yüksek lineerlik ve düşük bozulma için, senkronizasyonlar genellikle tercih edilir.
Hassas En Geliştirmektör (Superdiode Rectifier)
Standart bir diyot kabuğu demüratörü diyotun ileri geriliminden muzdariptir (A0.7 V for silikon algılama için) hangi klipleri zayıf işaretler ve pasajı bozmak için bu işlemi yapar. süper BAT54), bir amplifiğe yerleştirir.
- Taşıyıcı dalga programını takip etmek için yeterli miktarda af amp seçin ( 1 MHz taşıyıcı için, SR > 2 ⁇ 1 MHz·V)peak).
- Konsertör hızlı zarf değişiklikleri takip etmek için yeterince hızlı bir şekilde deşarj etmelidir, ancak o kadar hızlı değil ki, o kadar hızlı görünür ki. deşarj süresi sabittir (R)). •C) taşıyıcı döneminden çok daha uzun olmalıdır, ancak en yüksek modülasyon frekansından daha kısa olmalıdır.
- AC darbesini kullanarak giriş yapmasanız bir önyargı mevcut yolu ekleyin.
Daha yüksek performans için, iki af amp kullanarak tam dalga hassas bir retifier, hangi yarı yarıya frekans ve basit filtrelemeyi yarıya düşürüyor.
Senkron (Ürün)
Bu yöntem, iki taraflı baskılı (DSB-SC) sinyallerin tespitini gerektirir.Bir amplitüdatör tarafından dört katlı bir analog analog analog analog sürüm ile yeniden yapılandırılabilir.Bu yöntem, dört boyutlu bir amplitüdücüklütücüklütlü bir IC (örneğin, NE612 veya SA602) ile tekrarlanabilir.
AM Demodulator with Active Ripple Filtreing
Hassas bir zarf dedektörü ile bile, arka planda boş taşıyıcı geri çekilmek gerekir. Standart bir RC filtre genellikle ses frekanslarında dikkat etmeyi sağlar. Aktif bir Sallen-Key veya çoklu besleme (MFB) düşük frekanslı bir yanıt (Q=0.707) tipik olarak kesilebilir. [Seks için 15 kHz][Dönetici / 2C)
Aktif FM Demodulators
Frekans modulation, frekans sapmalarını amplitüdasyon varyasyonlarına dönüştürmeyi gerektirir. Active FM demodulatorlar af amplifatör kullanarak yüksek doğrusallık, geniş sapma aralığı ve amplifiğe bağışıklığa karşı bağışıklık sağlar. Üç ortak topolojiyi kapıyoruz: Foster-Seeley diskriminator, kudgun döngü (PLL) ve faz kilitlenir.
Foster-Seeley Discriminator with Op Amp Post-Processing
Foster-Seeley diskriminator, düşük amplifiğe sahip bir çıkış gerilimi sağlayan klasik bir FM demodulatördür. Devre, temel amplifiğe sahip olan bir transformatöre sahiptir ve V) ile sağlanır.[Düzücükler, altüstlükler arasında da olsa da, alt kattakiler arasındaki geçişler yapılır.
Quadrature demografi (FM bir faz Geçiş Ağı kullanarak ayrımcı)
Quadrature algılama IC FM alıcılarında en yaygın yöntemdir, ancak yüksek çözünürlükteki bir amplifiğe giriş yapılır (örneğin, 90 ° C'lik bir çoklu ağ üzerinden doğrudan bir geçiş yapılır).
Faz-Locked Loop (PLL) Aktif Döngü Filtrelü Demodulator
PLL:1 FM demodulator gelen FM sinyaline bir VCO kilitler; VCO'nun kontrol gerilimi, bir faz dedektörü (örneğin, bir amplifiğe karşı) uygun bir şekilde sabitlenir.
Op Amp Demodulator Design için Pratik Bakışlar
Teoriden sağlam, üretim-okuyucu bir devreye geçmek, birkaç gerçek dünya faktörüne dikkat gerektirir.
RF ve IF Aşamaları için Op Selection
455 kHz orta frekanslarında çalışan AM demodülatörler için, bir birlik anahtar genişliği ile bir araya gelen bir amplifiğe sahip bir amplifiğe sahip bir amplifikatör yeterlidir. 10.7 MHz IF veya doğrudan 88-108 MHz, bant genişliği 200 MHz'yi aşmalıdır.
- [FONT=0)Input denge gerilimi: [Döntgen:[Döncü: 1) AM zarf algılamasına sürüklendi; DC-accurate devreler için ≤1 mV kullanın.
- [FONT=0)Input önyargı akım:[Dönetici:[Dönetici: 1) Dış direniş büyük olduğunda önemli (>10 kULL) Bipolar af amplifikasyonu hataları ortaya çıkarabilir.
- Noise gerilimi: Zayıf sinyal resepsiyonu için düşük gürültü algleri (örneğin, < 2 nV / UTCHz) önemlidir.
- [FONT=0)Slew oranı:[Dönetici:[Dönetici:0)) taşıyıcının zarfı bozmadan maksimum değişimin oranını ele almalıdır.
PCB Layout ve Decoupling
Yüksek frekanslı demodülasyon devreleri parasitik kapasitance ve indükance için hassastır. Tüm RF aşamalar için bir zemin uçağı kullanın. Place at kapasitors (1000 pF ve 10 μF paralel olarak) her bir amplifikasyon gücü pimleri için 2 mm'lik sinyal yolları kısa ve ayrı dijital veya anahtarlama sinyalleri analog girişlerden uzak tutmak için önerilir.For-Seeley ve dörtlü ağ bileşenleri fiziksel olarak yakın olmalıdır.
Sıcaklık İstikrarı ve Kalibrasyon
RC zaman sabitlerine veya dönüştürücü resonance'a güvenen Demodulator devreleri ısı duyarlıdır.NPO veya C0G kapasitörler zamanlama ve filtreleme için gereklidir. Metal-film düşük sıcaklık katlarına karşı dirençlidir (±50 ppm/°C) üretimde, bir antajman veya güçlü bir şekilde ayarlanmalıdır.
Test ve Optimizasyon
Demodulator devresini inşa ettikten sonra, sistematik test performansın özellikleriyle karşı karşıya olmasını sağlar.Bir sinyal jeneratörü ile başlayın. Toplam harmonik bozulma (THD) bir ses analizörü kullanarak elde edilen sesin düzeltilmesini kontrol edin.For AM, Sensör zamanı sürekli olarak sabit tutarken, giriş frekansına çıkın ve demodülatörün doğrusallığı doğrulamak için çarpıtın ve yakalama aralığına dikkat edin.
- [FONT:0]Örneksiz bir şekilde geri yükleme veya yetersiz faz marjına neden olan bir yük veya yetersiz bir şekilde geri yükleme veya geri ödeme ağı ile birlikte, veya bir şarj cihazı kullanarak küçük bir direnç ekleyin.
- [FONT:0)Ripple feedthrough:[Döntgen:[Döntgen: 0) Düşük geçiş filtre düzeni artırmak veya zarf dedektörün deşarj yolunu ayarlamak.
- [FONT:0]Distortion at düşük sinyal seviyelerinde:) amp girişi dengelemek ve süperdiode devrenin yeterli bir önyargıya sahip olmasını sağlamak.
Dış Kaynaklar için Daha Fazla Çalışma
Anlayışınızı derinleştirmek için aşağıdaki yazar referanslarına başvurun:
- [0]Texas Instruments Application Report: Precision Rectifier Circuits[[Dönetici: 1 ) – AM algılama için artırılmış amp retifiers ayrıntılı analiz.
- [FONT=0)Analog Cihazları Başvuru Not AN-30: FM Discriminator Design[DÜT:1) - Görmek ve dörtlü demüresel dedektörlerine pratik kılavuz.
- [FONT:0]Nuts & Volts: Aktif Filtreler ve Demodülatörler) – Concise, FM demodulatörlerini af ampliflerle inşa etmeye rehberlik eder.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Operasyonel yükselteçleri kullanarak aktif sinyal demodülatörler hem AM hem de FM radyo alıcıları üzerinde önemli avantajlar sunar.Anahtar amp topolojiyi dikkatlice seçerek - hassas bir zarf dedektörü, bir senkronizasyon ve titiz testlere bağlıdır. amplifiğe dayalı bir sistem - bu devrelerin başarısı, yüksek hassasiyet ve istikrarlı performans sağlar.Bu devrelerin başarısı, düşünülmüş bir bileşen seçimine, dikkat, düzeni ve dekorelasyona bağlıdır.