Частотный детектор на двухзатворном полевом транзисторе

Для демодуляции частотно-модулированных (далее – ЧМ) сигналов традиционно используют дробовый детектор и детектор отношений [1]. Недостатком указанных детекторов является низкий коэффициент передачи по напряжению и сложность настройки.

Более надежным и простым в налаживании есть фазовый ЧМ детектор на однозатворном полевом транзисторе, описанный в [2],[3]. Схема работает в пассивном режиме и поэтому как и традиционные ЧМ детекторы имеет низкий коэффициент передачи за напряжением. Лучшие характеристики имеет двухзатворный полевой транзистор.
Предлагается схема фазового ЧМ детектора на двухзатворном полевом транзисторе в активном режиме (рис. 1).
ЧМ сигнал подводится ко второму затвору, а опорный сигнал, который наводится в колебательном контуре С3L1 через конденсатор С2 подводится к первому затвору транзистора. При изменении знака девиации частоты входного сигнала относительно резонансной частоты fo опорной резонансной цепи С3L1 изменяется соотношение фаз опорного и входного сигнала. Это приводит к появлению на выходе детектора усиленного НЧ сигнала.

На графике (рис. 2) показано амплитудно-частотные характеристики собранного ЧМ детектора при использовании в качестве опорной резонансной цепи колебательного контура С3L1 (кривая 1, fo=10,7 МГц) и кварцевого резонатора Z1 типа РК-169 отечественного производства от переносных УКВ радиостанций (кривая 2, fo=10,7 МГц).

Как видно из графика использование кварцевого резонатора позволяет получить большую крутизну функции преобразования ЧМ детектора на высоких частотах. Такой детектор можно применить в средствах связи при малых девиациях сигналах (5 – 15 кГц).
При подаче на вход детектора с LС контуром ЧМ сигнала напряжением 100 мВ с девиацией 60 кГц на выходе получен низкочастотный сигнал напряжением 175 мВ.

На базе ЧМ детектора был собран экспериментальный УКВ ЧМ приемник без использования усилителя промежуточной частоты (рис. 3).

Во входной части использован УКВ блок типа УКВ-2-1С от магнитолы «VEF-260», что позволило принимать сигналы в диапазоне 65 – 73 МГц.

Принципиальные схемы УКВ блока и УНЧ не приводятся для упрощения схемы приемника. В качестве опорного контура С3L1 на 10,7 МГц использован контур (С21L4 – нумерация производителя) полосового УКВ фильтра от блока ВЧ-ПЧ той же магнитолы. Приемник принимает все местные УКВ ЧМ радиостанции в условиях города на антенну длиной 100 см.

Использованная литература:

1. Радиоприемные устройства: учебник для вузов / Н.Н. Гуга, А.И. Фалько, Н.И. Чистяков. – М.: Радио и связь, 1986. – 320 с.
2. В.В. Поляков. ЧМ детектор на полевом транзисторе // Радио. – 1978. - №6
3. Патент Франции №20792 от 15.07.1965.

Петр Ватаманюк (UT0YA)
Василий Мельничук (UR5YW)

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации