Нужна схема фазового детектора

[Skitalec]

Привет всем!
На днях вычитал следующее:

Для детектирования сигналов с фазовой модуляцией проще всего использовать частотный детектор с последующим интегрированием его выходного сигнала. В этом случае выходное напряжение будет пропорционально исходной модулирующей функции. Этот вариант фазового детектирования применяется при детектировании медленно меняющихся модулирующих сигналов.

Очень нужна схема такого широкополосного детектора!
Подскажите, где ее взять.
Заранее спасибо!

[VT1]

Так частотный детектор любой можно, а интегрировать можно или модулирующий сигнал не входе фрзового модулятора, тогда он превратиться в ЧМ или передавать фазомодулированный, а интегрировать на выходе частотного детектора.
Интегрировать, это просто на выходе ЧД или на входе фазового модулятора ставится интегрирующая RС цепочка.
Вот пример этого на входе фазового модулятора.

http://rf.atnn.ru/s3/rzn-184.html

[Skitalec]

...

Спасибо за подробный ответ.

Задам глупый вопрос.
А если на выходе АМ детектора, собранного, например, по принципу однополупериодного выпрямителя, поставить интегрирующую RС цепочку, что получится?

[Jemchug]

А если на выходе АМ детектора, собранного, например, по принципу однополупериодного выпрямителя, поставить интегрирующую RС цепочку, что получится?

Так она всегда там есть как и в частном детекторе и в фазовом. В АМ детекторе она по принципу его действия нужна. Служит для выделения постоянной составляющей после диода. Эта постоянная составляющая и есть наш исходный сигнал, которым мы в передатчике несущую модулировали по амплитуде. Речь идет о величине постоянной времени цепи этой цепочки. Если фазомодулированные колебания принять частотным детектором, то получится большой подъем ВЧ составляющих принятого сигнала, поэтому там нужна RС цепочка с большой постоянной времени, что бы восстановить исходный сигнал или можно зарезать ВЧ модулирующий сигнал на входе фазового детектора.
При модуляции одним тоном чисто синусоидальным сигналом спектр ЧМ и ФМ неотличим.

Если после АМ детектора поставить RC цепочку с чрезмерно-большой постоянной времени, то просто зарежем ВЧ составляющие продетектированного сигнала, как и в любом детекторе.
Т.е. RC цепочка стоит после каждого детектора, только величина постоянной времени этой цепочки берут определенные для каждого случая, что бы восстановить исходный сигнал.
Правда в ЧМ применяются так называемые предискажения при передаче, но это вопрос не этой темы.

[Skitalec]

...

Спасибо за хороший ответ.

...Этот вариант фазового детектирования применяется при детектировании медленно меняющихся модулирующих сигналов.

...При модуляции одним тоном чисто синусоидальным сигналом спектр ЧМ и ФМ неотличим...

Если я правильно понял, то при соблюдении данных условий между ЧМ и ФМ разницы нет, поэтому для детектирования ФМ сигнала можно смело применять частотный детектор?

И еще вопрос:

При модуляции одним тоном чисто синусоидальным сигналом...

А разве чисто синусоидальный сигнал является моулированным? Я, почему-то всегда считал, что такие сигналы излучаемые, например, автогенераторами, немодулированные. Или я неправ?

И еще вопрос:

... спектр ЧМ и ФМ...

Этот вопрос для меня вообще "засада".
Вот что об этом пишут:

В спектрах ЧМ сигналов нет низкочастотной составляющей, соответствующей исходному моделирующему сигналу. Для того чтобы восставить сигнал сообщения, необходимо осуществить детектирование – процесс, обратный модуляции. Детектирование, как и модуляция, - нелинейное преобразование сигнала. Нелинейный элемент обогащает спектр выходного сигнала новыми спектральными компонентами, а фильтр выделяет низкочастотные компоненты.

Вроде, все понятно и логично. Но ...
Но мне хочется задать вопрос с одной стороны настолько глупый, что я даже не могу его сформулировать, но с другой стороны вопрос, который давно меня мучает.
Приведу пример (только, пожалуйста, не смейтесь):
Человек поет. В результате этого он излучает звуковые волны (наверное, сферические). Предположим у нас есть широкополосный частотный (фазовый) детектор с фильтром, настроенным на полосу звуковых волн, направленная антенна.
Антенна, я так понимаю, примет ВЧ спектр, детектор извлечет НЧ составляющую этого спектра, фильтр обрежет сверху и снизу ненужное.
Так вот вопрос, получим ли мы на выходе песенку?

[SERJ]

А разве чисто синусоидальный сигнал является моулированным? Я, почему-то всегда считал, что такие сигналы излучаемые, например, автогенераторами, немодулированные. Или я неправ?

Если я правильно понял, то при соблюдении данных условий между ЧМ и ФМ разницы нет, поэтому для детектирования ФМ сигнала можно смело применять частотный детектор?

Если в мкрофон просто свистнуть одним тоном, то при частотной и фазовой модуляции с передатчика пойдет одинаковый сигнал, а вот когда два человека одновременно свистнут перед микрофоном передатчика с ФМ, а принимать на приемник ЧМ, то свист с большей частотой будет громче, чем свист на более низкой ноте. Вот поэтому для получения истинной картины в данном случае нужно зарезать высокие частоты на передающем конце или на приемном, т.е. поставить интегрирующую цепочку с соответствующей постоянной времени. Постоянная времени этой цепочки после ЧД должна быть больше, чем если бы передатчик был не ФМ, а ЧМ.
Проще сказать, что при приеме приемником ЧМ передатчика с ФМ высокие ноты будут приниматься громче, чем низкие. Это нужно исправить. Самый простой случай с помощью эквалайзера в приемнике ЧМ если он там есть.

[Skitalec]

Спасибо. С этим я теперь окончательно разобрался.

Но мне хочется задать вопрос с одной стороны настолько глупый, что я даже не могу его сформулировать, но с другой стороны вопрос, который давно меня мучает.

А как быть с этим?

[SERJ]

Но мне хочется задать вопрос с одной стороны настолько глупый, что я даже не могу его сформулировать, но с другой стороны вопрос, который давно меня мучает.

Как быть с этим?

Это сильно упрощенно, но принцип верный. А фильтр низкой частоты как уже говорил всегда стоит на выходе любого детектора. Параметры разные, но он всегда практически есть.
По правде говоря вопроса не понял. НЧ - это звук. ВЧ - это частота генератора в передатчике. По сути ВЧ это лошадь, а НЧ всадник который на лошади едет. ВЧ нужно только для того, что бы передать НЧ через радиоэфир. В модуляторе в передатчике залезаем на лошадь, а в приемнике в детекторе слезаем т.к. все. Приехали в целости и сохранности если здорово в дороге не трясло и догога была ровная без помех.

[Skitalec]

Понятно.

По правде говоря вопроса не понял.

После Ваших объяснений мне легче сформулировать вопрос. Я хотел спросить, возможна ли модуляция без модулятора? Т.е. встретились две волны (НЧ и ВЧ) в свободном эфире, так вот, промодулирует низкая частота высокую (всадник сядет на лошадь) или нет ? Еще даже можно конкретизировать: возможна ли модуляция радиоволны ВЧ звуковой волной НЧ без модулятора, в свободном эфире? Грубо говоря модуляция физическим воздействием.

[SERJ]

В пространстве не промодулируются. Для модуляции нужен какой то нелинейный элемент. Вот если ВЧ и НЧ попадет на какой либо нелинейный элемент и переизлучится, тогда да, промодулируется. Это одна из причин появления интермодуляционной помехи. Например на любом p-n переходе в каком либо близко расположенном устройстве даже если оно не будет включено. Это часто бывает когда ВЧ колебание модулируется наводками сети 50 гц и приемник начинает фонить при настройке на какую либо радиостанцию. Да и то модуляцияция в основном амплитудная получается, хотя тут все смешалось. По идее если АМ колебания ограничить, то получим модуляцию по фазе.

Или эти два сигнала попадут в ваш приемник и промодулируются в его нелинейных цепях. Например в УВЧ.
Радиоэфир же в принципе линейное устройство и прямо в эфире никакой модуляции между двумя сигналами произойти не может. Конечно теоретически это наверное не так строго, но это уже высокие материи, а мы практику рассматриваем.

[Skitalec]

SERJ, спасибо Вам за Ваши ответы и терпение!
И спасибо всем, кто принял участие в обсуждении!

[SERJ]

В принципе в эфире сигнал может не промодулироваться по фазе, а исказиться. В приемник он же может прийти с разных направлений, в том числе о например отраженный от чего либо. Если взять короткие волны, то при отражении от нерегулярных верхних слоев атмосферы приходящий сигнал будет постоянно менять фазу.
Это явление является причиной фединга или как еще говорят периодического беспорядочного замирания сигнала.
Это когда волны с разных направлений приходят с разными постоянно меняющимися фазами и смешиваются в точке приема и из за интерференции этих волн все это и происходит.