Совершенствование синхронных детекторов для апч

Усовершенствование синхронных детекторов происходит за счет внедрения специальных методов улучшения разрешения и совершенствования элементной базы. Наиболее важной характеристикой синхронного детектора является его способность выделять сигнал на фоне шума. Эта величина (предельное отношение сигнал / шум) определяется отношением максимально допустимого входного сигнала (динамического диапазона) к результирующим шумам на входе. Для большинства детекторов она составляет 80 дБ. При мощном шуме и слабом сигнале усилители сигнала входят в режим ограничения. Поэтому возникает соблазн сосредоточить усиление после СД. Но в этом случае дрейфы и смешения СД влияют сильнее. Для преодоления этих ограничений применяется метод модуляции дрейфа [40]. Он позволяет расширить динамический диапазон до 120 дБ за счет преобразования дрейфа в переменный сигнал с нулевым средним. Суть метода состоит в поочередной коммутации одного из двух идентичных ОУ на одной подножке для пропускания сигнала на вход дифференциального усилителя с инверсией либо без нес [40].

Рис. 10.8. Синхронный детектор с улучшенными характеристиками.

Второй усилитель при этом формирует на второй вход дифференциального усилителя сигнал, пропорциональный дрейфу, с гем же коэффициентом передачи. К недостаткам СД относят возникновение паразитных полос вокруг нечетных гармоник. В основном для устранения этого используется фильтр высокой избирательности (например, с переносом частот). Синхронный детектор, показанный на рис. 10.8, реализует раздельное умножение сигнала на два когерентных опорных сигнала.

Один из них имеет форму выпрямленного синуса, а другой принимает попеременно значения +1 или -1. Преимущество этого метода состоит в устранении недостатков, присущих аналоговому умножению. Кроме того, уменьшается влияние паразитных гармоник, их подавление составляет 40…60 дБ.