Prinzip der Detektordiode

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Prinzip der Detektordiode

Die Detektordiode weist die Eigenschaften einer niedrigen Sperrschichtkapazität, einer hohen Arbeitsfrequenz und eines kleinen Sperrstroms auf, die traditionell zur Erkennung von Amplitudenmodulationssignalen verwendet werden. Das Funktionsprinzip ist wie folgt:

Das Amplitudenmodulationssignal ist ein Hochfrequenzsignal, das ein Niederfrequenzsignal überträgt. Die Hüllkurve des Amplitudenmodulationssignals ist das Basisband-Niederfrequenzsignal. Wenn der Mittelwert in jeder Signalperiode gebildet wird, ist er immer Null.

Wenn das Amplitudenmodulationssignal durch die Detektordiode geleitet wird, wird aufgrund der unidirektionalen Leitfähigkeit der Detektordiode der negative Teil des Amplitudenmodulationssignals abgeschnitten, so dass nur der positive Teil übrig bleibt. Wenn zu diesem Zeitpunkt in jedem Signalzyklus der Durchschnittswert (Tiefpassfilterung) ermittelt wird, ist die resultierende Hüllkurve des Amplitudenmodulationssignals das Basisband-Niederfrequenzsignal, wodurch die Demodulationsfunktion (Erkennung) realisiert wird.

Das Germaniummaterial ist vom Punktkontakttyp, die Arbeitsfrequenz kann 400 MHz erreichen, der Durchlassspannungsabfall ist gering, die Sperrschichtkapazität ist klein, die Erkennungseffizienz ist hoch, die Frequenzcharakteristik ist gut, es handelt sich um den 2AP-Typ. Zusätzlich zur Erkennung kann die dem Punktkontakttyp ähnliche Diode auch in Begrenzungs-, Clipping-, Modulations-, Misch-, Schalt- und anderen Schaltkreisen verwendet werden. Es gibt auch zwei Diodenbaugruppen mit guter Konsistenz für Frequenzmodulation und -erkennung.

Die Erkennung wird im Allgemeinen als Demodulation bezeichnet. Dabei handelt es sich um den umgekehrten Prozess der Modulation, d. h. den Prozess der Extraktion eines modulierten Signals aus einer modulierten Welle. Bei der Amplitudenmodulationswelle handelt es sich um den Prozess, bei dem ein Modulationssignal aus seiner Amplitudenänderung extrahiert wird. Bei der Frequenzmodulationswelle handelt es sich um den Prozess, bei dem ein Modulationssignal aus seiner Frequenzänderung extrahiert wird. Bei der Phasenmodulationswelle handelt es sich um den Prozess, bei dem ein Modulationssignal aus seiner Phasenänderung extrahiert wird.

Unter Narrow-Sense-Erkennung versteht man den Prozess der Extraktion eines Modulationssignals aus der Hüllkurve einer Amplitudenmodulationswelle. Sie wird manchmal als Hüllkurvenerkennung oder Amplitudenerkennung bezeichnet.

Bei der Demodulation einer AM-Welle handelt es sich um den Prozess der Herausnahme des Modulationssignals aus dem AM-Signal, der üblicherweise als Detektion bezeichnet wird. Zu den Demodulationsmethoden der AM-Welle gehören der Dioden-Hüllkurvendetektor und der Synchrondetektor. Unabhängig von der Art des Amplitudenmodulationssignals kann es durch die aus Multiplizierer und Tiefpassfilter bestehende Synchronerkennungsschaltung demoduliert werden. Die Trägerkomponente des gemeinsamen AM-Signals wird unterdrückt, und das direkte nichtlineare Gerät kann die Multiplikation realisieren und die erforderliche Demodulationsspannung ohne zusätzliches Synchronsignal erhalten. Diese Art von Amplitudendetektor wird üblicherweise als Hüllkurvendetektor bezeichnet. Derzeit ist der Dioden-Hüllkurvendetektor am weitesten verbreitet, und in der integrierten Schaltung wird hauptsächlich der Trioden-Emitter-Hüllkurvendetektor verwendet. Die synchrone Erkennung, auch kohärente Erkennung genannt, wird hauptsächlich zur Demodulation der Modulationssignale des Doppelseitenbands und des Einseitenbands verwendet. Es verfügt über zwei Implementierungsschaltungen. Einer besteht aus einem Multiplikator und einem Tiefpassfilter, der andere nutzt direkt die Diodenhüllkurvenerkennung.

In der Technik gibt es eine Signalart namens AM-Signal, bei der es sich um ein spezielles Signal handelt, das ein Niederfrequenzsignal verwendet, um die Amplitude eines Hochfrequenzsignals zu steuern. Der Schaltkreis, der das Niederfrequenzsignal herausnimmt, wird als Erkennungsschaltkreis bezeichnet. Dioden werden verwendet, um die einfachste AM-Erkennungsschaltung zu bilden.

Prinzip der Diodenerkennung: Das Amplitudenmodulationssignal ist der Eingang der Diodenerkennungsschaltung, und die Diode ermöglicht nur eine unidirektionale Leitung. Wenn ein Siliziumrohr verwendet wird, passiert nur der Teil mit einer Spannung von mehr als 0,7 V die Diode. Der Ausgangsanschluss der Diode ist mit einem Kondensator verbunden. Der Kondensator und der Widerstand wirken zusammen, um das Hochfrequenzsignal im Diodenausgang mit Masse kurzzuschließen, sodass das Ausgangssignal im Wesentlichen die Signalhüllkurve darstellt. Die Schaltungsfunktion von Kapazität und Widerstand wird als Filterung bezeichnet.