脉冲宽度鉴别器。方案、说明

脉冲宽度鉴别器。无线电电子电气工程百科全书

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提供给读者注意的鉴别器版本旨在通过脉宽调制 (PWM) 解调信号。可用于调频信号的解调，也可用于将调频信号预转换为PWM的环回设备；在脉冲范围发生器中，它可以用于在工作频率范围内保持恒定的占空比。鉴别器在自动化设备中很有用，允许您在不调整设备响应阈值的情况下进行操作，因为它对应于零电压电平。

脉冲宽度鉴别器

鉴别器的特性关于“零”对称（图 1），对应于鉴别器输入处脉冲的占空比 Q：

Q=T/至=2，

其中 T 是脉冲重复周期，to 是脉冲持续时间。线性特性越多，越接近输入信号的矩形；对于正弦输入信号，它是 S 形的。特性曲线的弯曲程度还取决于输入信号的频率和负载电容。

当脉冲持续时间相对于 to 的值发生偏差时，节点会根据偏差的符号产生一个正极性或负极性的电压，与偏差的深度成正比。

（点击放大）

鉴别器的示意图如图2所示。该器件由两个 2 分频器组成，组装在触发器 DD2.1 和 DD2.2 上，以及一个位于晶体管 VT1 上的相位检测器。 PWM 脉冲序列直接馈送到 DD2.1 触发器的输入 C，并通过反相器 DD2.2 馈送到 DD1.1 触发器的输入 C。由于在两个触发器的直接输出处对反相振荡的频率进行划分，形成了两个“曲折”类型的脉冲序列，一个相对于另一个在相位上发生偏移。相移与脉冲持续时间成比例，并且在 0 < φ < 180° 的范围内。

图3显示了输入脉冲占空比Q=2时节点特征点的电压图。图表显示，在这种情况下，信号的相移为 90°。

脉冲宽度鉴别器

从触发器 DD2.1 的直接输出通过去耦电容器 C1（消除信号频谱中的恒定分量），电压被馈送到相位检测器的输入 - 到场效应晶体管 VT1 的漏极。微调电阻 R1 用于设置输入信号的电平，使其不超过解调器动态范围的上限。否则，由于直接检测输入信号对晶体管沟道非线性的影响，会出现其特性的不对称性。晶体管的栅极接收来自触发器DD2.2的直接输出的脉冲，确保晶体管在按键模式下工作。

R2C2 滤波器选择与 f 成比例的输出电压的直接分量，然后将其馈送到直流放大器的输入端。图4中的图3显示了电容C2关断时节点输出电压的形式。显然，在输入脉冲的占空比 Q=2 的情况下，电压的恒定分量为零。滤波时间常数是根据鉴别器的具体应用来选择的。该图显示了在使用鉴别器作为 FM 信号的解调器的情况下滤波器元件的值，具有以下参数：f®==500 kHz，f=12 kHz，O=4 kHz。相位检测器的输入电压为 0,5 V，特性的斜率约为 0,2 mV / kHz，因此需要在检测器的输出端使用放大器。

节点中使用的电阻器和电容器可以是任何类型。场效应管选用截止电压不大于3,5V。

设置鉴别器归结为在相位检测器的输入端设置一个不会导致特性“零”偏移的电压电平。通过将“曲折”信号施加到节点的输入端，微调电阻器 R1 在直流放大器的输出端设置零电压。在这种情况下，脉冲占空比的变化应该伴随着电压在两个方向上相对于“零”的对称偏差。

作者：A. Rudnev，巴拉绍夫，萨拉托夫地区；出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru

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