Detector de produs - Product detector

Un detector de produs este un tip de demodulator utilizat pentru semnalele AM și SSB . În loc să transforme plicul semnalului în forma de undă decodificată ca un detector de plic , detectorul de produs ia produsul semnalului modulat și un oscilator local , de unde și numele. Un detector de produs este un mixer de frecvențe .

Detectoarele de produs pot fi proiectate pentru a accepta intrări de frecvență IF sau RF . Un detector de produs care acceptă un semnal IF ar fi utilizat ca un bloc demodulator într-un receptor supraheterodină , iar un detector proiectat pentru RF poate fi combinat cu un amplificator RF și un filtru cu trecere mică într-un receptor cu conversie directă .

Un simplu detector de produse

Cea mai simplă formă de detector de produs amestecă (sau heterodine) semnalul RF sau IF cu un purtător derivat local (Beat Frecvenț Oscillator, sau BFO) pentru a produce o copie de frecvență audio a semnalului audio original și un produs de mixer de două ori mai mult decât RF original sau frecvența IF. Această componentă de înaltă frecvență poate fi apoi filtrată, lăsând semnalul original de frecvență audio.

Modelul matematic al detectorului de produs simplu

Dacă m ( t ) este mesajul inițial, semnalul AM poate fi arătat

${\ displaystyle \, x (t) = (C + m (t)) \ cos (\ omega t).}$

Înmulțirea semnalului AM x ( t ) cu un oscilator la aceeași frecvență cu și în fază cu randamentele purtătoare

${\ displaystyle \, y (t) = (C + m (t)) \ cos (\ omega t) \ cos (\ omega t),}$

care poate fi re-scris ca

${\ displaystyle \, y (t) = (C + m (t)) \ stânga ({\ tfrac {1} {2}} + {\ tfrac {1} {2}} \ cos (2 \ omega t) \dreapta).}$

După filtrarea componentei de înaltă frecvență bazată în jurul cos (2ω t ) și a componentei DC C , mesajul original va fi recuperat.

Dezavantajele detectorului de produs simplu

Deși acest detector simplu funcționează, are două dezavantaje majore:

• Frecvența oscilatorului local trebuie să fie aceeași cu frecvența purtătorului, altfel mesajul de ieșire va decolora și ieși în cazul AM, sau va fi schimbat frecvența în cazul SSB
• Odată ce frecvența este potrivită, faza de purtător trebuie obținută, altfel mesajul demodulat va fi atenuat, dar zgomotul nu va fi.

Frecvența unui purtător AM poate fi determinată cu exactitate cu o buclă blocată în fază , dar pentru SSB, singura soluție este construirea unui oscilator extrem de stabil.

Alt exemplu

Există, de asemenea, multe alte tipuri de detectoare de produse, care sunt practice dacă unul are acces la echipamentele de procesare digitală a semnalului . De exemplu, este posibil să se înmulțească semnalul de intrare cu transportorul, ori de pătratul altui purtător cu 90 ° în faza cu acesta. Aceasta va produce o copie a mesajului original și un alt semnal AM la a patra armonică, prin intermediul identității trigonometrice

${\ displaystyle \ sin ^ {2} \ theta \ cos ^ {2} \ theta = {\ frac {1- \ cos 4 \ theta} {8}}}$

Componenta de înaltă frecvență poate fi din nou filtrată, lăsând semnalul inițial.

Modelul matematic al detectorului

Dacă m ( t ) este mesajul inițial, semnalul AM poate fi arătat

${\ displaystyle \, x (t) = (C + m (t)) \ cos (\ omega t).}$

Înmulțirea semnalului AM cu noul set de frecvențe

${\ displaystyle \, y (t) = (C + m (t)) \ sin ^ {2} (\ omega t) \ cos ^ {2} (\ omega t)}$

${\ displaystyle = (C + m (t)) {\ frac {1- \ cos 4 \ omega t} {8}}}$

${\ displaystyle = {\ frac {(C + m (t))} {8}} - {\ frac {(C + m (t)) \ cos 4 \ omega t} {8}}.}$

După filtrarea componentelor bazate în jurul cos (4ω t ) și a componentei DC C, mesajul original va fi recuperat.

Un detector de produse mai sofisticat

Un detector de produse mai sofisticat poate fi construit într-un mod asemănător unui modulator cu o singură bandă laterală. Sunt create două copii ale semnalelor de intrare modulate. Prima copie este amestecată cu un oscilator local și un filtru de trecere mică . Cea de-a doua copie este amestecată cu o copie deplasată în față a oscilatorului cu 90 °, iar ieșirea acestui mixer este, de asemenea, schimbată în fază de 90 ° și apoi filtrată cu trecere mică. Aceste copii sunt apoi combinate pentru a produce mesajul original. Această operație este similară cu cea efectuată de un amplificator de blocare în două faze . Exemplu: Demodulator IQ

Avantaje și dezavantaje

Demodulatorul produsului prezintă unele avantaje față de un detector de plic pentru recepția semnalului AM.

• Demodulatorul produsului poate decodifica AM și AM supramodulat cu un purtător suprimat.
• Un semnal demodulat cu un detector de produs va avea un raport semnal / zgomot mai mare decât același semnal demodulat cu un detector de plic.

Pe de altă parte, detectorul de plic este un circuit simplu și relativ ieftin și poate oferi o fidelitate mai mare, deoarece nu există posibilitatea de a greși oscilatorul local.

Un detector de produs (sau echivalent) este necesar pentru a demodula semnalele SSB.

[[de: Amplitudenmodulation # Koh.C3.A4rente_Demodulatio bal]]