Простейшим умножителем частоты может служить последовательное соединение безинерционного-нелинейного сопротивления с параллельным колебательным контуром, настроенным на одну из гармоник. Чем выше качество нелинейного сопротивления, тем больше вносимые им искажения,, и тем более эффективно действие умножителя частоты.

Умножители частоты на кристаллических диодах получили широкое распространение. Искажение формы тока достигается здесь не только за счет нелинейности сопротивленкч

Фиг. 34. Графики, поясняющие процесс демодуляции.

диодов, но также и вследствие того, что последние обладают униполярной проводимостью, обусловливающей отсечку тока.

Весьма интересным является применение нелинейных сопротивлений, не обладающих униполярной проводимостью, для демодуляции электрических колебаний, модулированных по амплитуде. Этот процесс часто называют детектированием, понимая под этим выделение низкочастотных сигналов, которыми ранее осуществлялась модуляция.

Принцип демодуляции электрических колебаний при помощи нелинейного сопротивления, не обладающего униполярной проводимостью, можно проследить из фиг. 34.

Подведем к нелинейному сопротивлению, имеющему вольтамперную характеристику типа R, напряжение постоянного тока и, тогда через него будет проходить ток . Если .теперь приложить к нелинейному сопротивлению напряжение высокой частоты (фиг. 34,с), то ток в цепи будет содержать постоянную и переменную составляющие. Вследствие того, что рабочая точра А выбрана

не на прямолинейном участке вольтамперной характери-тики, форма тока будет искажена. Постоянная составляющая тока будет равна 7. Если же к нелинейному сопротивлению, при наличии напряжения смещения U подвести модулированные по амплитуде колебания высокой частоты (фиг. 34,6), то среднее значение тока через нелинейное сопротивление будет изменяться с частотой одуляции. При этом процесс демодуляции сведется к тому, как это следует из фиг. 34,6, что верхние и нижние участки кривой тока окажутся модулированными с различной глубиной. Среднее значение тока в каждый момент времени является разностью мгновенных значений высокой частоты.

Простейшим демодулятором является схема, содержащая последовательное соединение нелинейного и линейного сопротивлений. Кроме амплитудно модулированного сигнала, на вход схемы подводится напряжение постоян-:ого тока Uобеспечивающее правильный выбор рабочей очки на вольтамперной характеристике, а выходное наряжение звуковой частоты снимается через конденсатор ; линейного сопротивления.

Демодуляторы на нелинейных сопротивлениях в целях повышения эффективности действия точно так же, как и модуляторы, могут быть выполнены по балансной и коль-f цевой схемам. Последние отличаются от схем фиг. 32 и 33 I тем, что модулированное напряжение в данном случае подводится к выходным зажимам (откуда оно снималось в схемах модуляторов), а вместо высокочастотного источника напряжения U присоединен источник напряжения постоянного тока. Вместо каждого из трансформаторов низкой частоты могут быть применены сопротивления, подключаемые параллельно разделительным конденсаторам Ср. Выходное напряжение в данном случае можно снять с точек 1 v[ 3.

Указанные возможности использования нелинейных сопротивлений для выполнения различных преобразователей напряжения переменного тока могут быть выведены также аналитически следующим образом.-

Пусть на нелинейное сопротивление, вольтамперную Характеристику которого можно выразить формулой

воздействуют два синусоидальных напряжения, сумма которых

В этом случае, подставив значение U в формулу для j ц произведя простейшие тригонометрические преобраз©ва. ния, получим: у

i = + «(mi sin <it + Е sin wt) + \.

+ P j-g- + -2--V~2 2 j ~

+ mlm2 [cos (Ш, - 0)2) - COS (<0, + (B2) /]j .

Из последнего выражения видно, что ток через нели-нейное сопротивление, кроме компонент с коэффициентом а, появившихся из-за наличия в формуле линейного слагаемого aU, имеет компоненты, обусловленные квадратичным слагаемым pt/.

Последние содержат:

£2 2

1) компоненты двойной частоты -~-cos2*i>t я--Х

Xcos 2mt, показывающие возможность осуществления при помощи нелинейных сопротивлений удвоения частоты;

2) компоненты суммарной и разностной частот [Е х Xms COS (со, - cBg) и £„,£„2 COS (ш, -f (fig) t], показывающис возможность осуществления при помощи нелинейных* сопротивлений сложения и вычитания частот;

3) компоненты, вызывающие приращение постоянной

составляющей тока р и р показывающие воз-

можность осуществления демодуляции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В книге кратко описаны нелинейные сопротивления и некоторые области их применения. Этим далеко не исчерпываются возможности применения нелинейных сопротивлений в различных радиотехнических и электротехнических устройствах. Описанные виды нелинейных сопротивлений также полностью не отражают современного состояния техники. Уже имеется ряд новых видов нелвнейных сопротивлений,