Что такое Детектирование

ТолкованиеПереводДетектирование</dt>        преобразование электрических колебаний, в результате которого получаются колебания более низкой частоты или постоянный ток. Наиболее распространённый случай Д. — демодуляция — состоит в выделении низкочастотного модулирующего сигнала из модулированных высокочастотных колебаний (см. Модуляция колебаний). Д. применяется в радиоприёмных устройствах для выделения колебаний звуковой частоты, в телевидении — сигналов изображения и т.д.         Модулированное по амплитуде колебание представляет собой в простейшем случае совокупность трёх высоких частот ω, ω + Ω и ω — Ω, где ω — высокая несущая частота, Ω — низкая частота модуляции. Т. к. сигнала частоты Ω нет в модулированном колебании, то Д. обязательно связано с преобразованием частоты. Электрические колебания подводятся к устройству (детектору), которое проводит ток только в одном направлении. При этом колебания превратятся в ряд импульсов тока одного знака. Если амплитуда детектируемых колебаний постоянна, то на выходе детектора импульсы тока имеют постоянную высоту (рис. 1). Если амплитуда колебаний на входе детектора изменяется, то высота импульсов тока становится различной. Огибающая импульсов при этом повторяет закон изменения амплитуды подводимых к детектору модулированных колебаний (рис. 2). Если колебания выпрямляются лишь частично, т. е. ток через детектор течёт в обоих направлениях, но электропроводность детектора различна, то Д. также происходит. Т. о., для Д. можно использовать любое устройство с различной электропроводностью в различных направлениях, например Диод. Спектр частот тока, прошедшего через диод, значительно богаче спектра исходного модулированного колебания. Он содержит постоянную составляющую, колебание частоты Ω, а также составляющие с частотами ω, 2ω, Зω и т.д. Для выделения сигнала частоты Ω ток диода пропускается через линейный фильтр, обладающий высоким сопротивлением на частоте Ω и малым сопротивлением на частотах ω, 2ω и т.д. Простейший фильтр состоит из сопротивления R и ёмкости С, величина которых определяется условиями ωRC >> 1 и ΩRC<< 1 (см. Электрический фильтр). Напряжение на выходе этого фильтра имеет частоту Ω и амплитуду, пропорциональную глубине модуляции входного колебания высокой частоты.         Рассмотренный выше детектор с кусочно-линейной зависимостью тока от напряжения (рис. 3, б), называется линейным, воспроизводит практически без искажений колебание низкой частоты Ω, которым модулировался входной сигнал (рис. 3, в). Значительно бо́льшие искажения получаются при квадратичном Д., когда зависимость между током I и напряжением V выражается квадратичным законом: I = + AV + BV2. Модулированный по амплитуде сигнал (рис. 3, а), поданный на квадратичный детектор, вызовет ток через детектор, в спектре которого содержатся частоты: Ω, 2Ω, ω — Ω, ω, ω + Ω, 2ω — Ω, 2ω + Ω и т.д. Линейный фильтр легко отсеивает все частоты, начиная с третьей, однако колебание частоты 2Ω ослабляется фильтром слабо и является искажающей сигнал Ω «помехой». Избавиться от неё можно лишь при малой глубине модуляции, т.к. амплитуда тока частоты 2Ω пропорциональна квадрату глубины модуляции входного сигнала.         Один и тот же диод может работать и как квадратичный, и как линейный детектор в зависимости от величины поступающего на него сигнала. Для малого сигнала характеристика диода квадратична, для большого же сигнала характеристику можно считать «кусочно-линейной». Т. о., для Д. с малыми искажениями желательно подавать на детектор достаточно большой сигнал.         Для Д. используется нелинейность зависимости тока от напряжения в вакуумных и полупроводниковых диодах (См. Полупроводниковый диод) (диодное Д.), нелинейность характеристики участка сетка-катод вакуумного Триода (сеточное Д.), нелинейность зависимости анодного тока триода от напряжения на его сетке (анодное Д.). Сам процесс Д. во всех случаях сводится к диодному Д., только при сеточном и анодном Д. он сопровождается усилением сигналов в триоде. Д. возможно и в оптическом диапазоне, где оно осуществляется с помощью фотоприёмников (фотоэлементов, фотоумножителей, фотодиодов и т.д.) или нелинейных кристаллов (см. Нелинейная оптика).         Лит.: Стрелков С. П., Введение в теорию колебаний, 2 изд., М., 1964; Сифоров В. И., Радиоприёмные устройства, 5 изд., М., 1954, гл. 6; Гуткин Л. С., Преобразование сверхвысоких частот и детектирование, М. — Л., 1953.         В. Н. Парыгин.        Рис. 1. На входе детектора колебания с постоянной амплитудой (а); на выходе детектора импульсы тока I одинаковой высоты (б). Детектор регистрирует постоянную составляющую тока.        Рис. 2. а — колебания с амплитудной модуляцией на входе детектора; б — импульсы тока на его выходе. Детектор регистрирует переменный ток низкой частоты (нижняя пунктирная линия).        Рис. 3. а — амплитудно-модулированное колебание на входе детектора; б — вольтамперная характеристика детектора; в — колебания тока на выходе детектора.</span></dd>

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

</dl>Синонимы: Другие книги по запросу «Детектирование» >>

С момента изобретения радио Поповым прошло некоторое время, когда люди захотели вместо телеграфных сигналов, состоящих из коротких и длинных сигналов, передавать речь и музыку. Так была изобретена радиотелефонная связь. Рассмотрим основные принципы работы такой связи. При радиотелефонной связи колебания давления воздуха в звуковой волне превращаются с помощью микрофона в электрические колебания той же формы. Казалось бы, если эти колебания усилить и подать в антенну, то можно будет передавать на расстояние речь и музыку с помощью электромагнитных волн. Однако в действительности такой способ передачи неосуществим. Дело в том, что колебания новой частоты представляют собой сравнительно медленные колебания, а электромагнитные волны низкой (звуковой) частоты почти совсем не излучаются. Для преодоления этого препятствия были разработаны модуляция и детектирование, рассмотрим их подробней.

Модуляция

Для осуществления радиотелефонной связи необходимо использовать высокочастотные колебания, интенсивно излучаемые антенной. Незатухающие гармонические колебания высокой частоты вырабатывает генератор, например генератор на транзисторе. Для передачи звука эти высокочастотные колебания изменяют, или как говорят, модулируют, с помощью электрических колебаний низкой (звуковой) частоты. Можно, например, изменять со звуковой частотой амплитуду высокочастотных колебаний. Этот способ называют амплитудной модуляцией. Без модуляции мы в лучшем случае можем контролировать, работает станция или молчит. Без модуляции нет ни телеграфной, ни телефонной, ни телевизионной передачи. Амплитудная модуляция высокочастотных колебаний достигается специальным воздействием на генератор незатухающих колебаний.

В частности, модуляцию можно осуществить, изменяя на колебательном контуре напряжение, создаваемое источником. Чем больше напряжение на контуре генератора, тем больше энергии поступает за период от источника в контур. Это приводит к увеличению амплитуды колебаний в контуре. При уменьшении напряжения энергия, поступающая в контур, также уменьшается. Поэтому уменьшается и амплитуда колебаний в контуре. В самом простом устройстве для осуществления амплитудной модуляции включают последовательно с источником постоянного напряжения дополнительный источник переменного напряжения низкой частоты.

Этим источником может быть, например, вторичная обмотка трансформатора, если по его первичной обмотке протекает ток звуковой частоты. В результате амплитуда колебаний в колебательном контуре генератора будет изменяться в такт с изменениями напряжения на транзисторе. Это и означает, что высокочастотные колебания модулируются по амплитуде низкочастотным сигналом. Кроме амплитудной модуляции, в некоторых случаях применяют частотную модуляцию — изменение частоты колебаний в соответствии с управляющим сигналом. Ее преимуществом является большая устойчивость по отношению к помехам.

Детектирование

В приемнике из модулированных колебаний высокой частоты выделяются низкочастотные колебания. Такой процесс преобразования сигнала называют детектированием. Полученный в результате детектирования сигнал соответствует тому звуковому сигналу, который действовал на микрофон передатчика. После усиления колебания низкой частоты могут быть превращены в звук. Принятый приемником модулированный высокочастотный сигнал даже после усиления не способен непосредственно вызвать колебания мембраны телефона или рупора громкоговорителя со звуковой частотой. Он может вызвать только высокочастотные колебания, не воспринимаемые нашим ухом. Поэтому в приемнике необходимо сначала из высокочастотных модулированных колебаний выделить сигнал звуковой частоты. Термин детектирование осуществляется устройством, содержащим элемент с односторонней проводимостью — детектор. Таким элементом может быть электронная лампа (вакуумный диод) или полупроводниковый диод.

Рассмотрим работу полупроводникового детектора. Пусть этот прибор включен в цепь последовательно с источником модулированных колебаний и нагрузкой. Ток в цепи будет течь преимущественно в одном направлении. В цепи будет течь пульсирующий ток. Этот пульсирующий ток сглаживается с помощью фильтра. Простейший фильтр представляет собой конденсатор, присоединенный к нагрузке. Фильтр работает так. В те моменты времени, когда диод пропускает ток, часть его проходит через нагрузку, а другая часть ответвляется в конденсатор, заряжая его. Разветвление тока уменьшает пульсации тока, проходящего через нагрузку. За­то в промежутке между импульсами, когда диод заперт, конденсатор частично разряжается через нагрузку. Поэтому в интервале между импульсами ток через нагрузку течет в ту же сторону. Каждый новый импульс подзаряжает конденсатор. В результате этого через нагрузку течет ток звуковой частоты, форма колебаний которого почти точно воспроизводит форму низкочастотного сигнала на передающей станции.

Значение слова Детектирование по Ефремовой:

Детектирование — Процессдействия по знач. несов. глаг.: детектировать.

Детектирование в Энциклопедическом словаре:

Детектирование — (от лат. detectio — обнаружение) (радио) — преобразованиеэлектрических колебаний, в результате которого обычно получаются колебаниядругой (как правило,более низкой) частоты. Наиболееважный случайдетектирования, используемого в радиоприемных устройствах, — демодуляция -выделение модулирующего низкочастотного сигнала из высокочастотныхколебаний. В большинстве случаев детектирование осуществляют с помощьюэлектронных приборов с односторонней или нелинейной проводимостью (диодов, транзисторов и т. д.).

Определение слова «Детектирование» по БСЭ:

Детектирование (от лат. detectio — открытие, обнаружение)преобразование электрических колебаний, в результате которого получаются колебания более низкой частоты или постоянный ток. Наиболеераспространённыйслучай Д. — демодуляция — состоит в выделении низкочастотного модулирующего сигнала из модулированных высокочастотных колебаний (см. Модуляция колебаний). Д. применяется в радиоприёмных устройствах для выделения колебаний звуковой частоты, в телевидении — сигналов изображения и т.д.Модулированное по амплитуде колебание представляет собой в простейшем случае совокупность трёх высоких частот &omega., &omega. + &Omega. и &omega. — &Omega., где &omega. — высокая несущая частота, &Omega. — низкая частота модуляции. Т. к. сигнала частоты&Omega. нет в модулированном колебании, то Д. обязательно связано с преобразованием частоты. Электрические колебания подводятся к устройству(детектору), которое проводит ток только в одном направлении. При этом колебания превратятся в ряд импульсов тока одного знака. Если амплитуда детектируемых колебаний постоянна, то на выходе детектора импульсы тока имеют постоянную высоту (рис. 1). Если амплитуда колебаний на входе детектора изменяется, то высота импульсов тока становится различной. Огибающая импульсов при этом повторяет законизменения амплитуды подводимых к детектору модулированных колебаний (рис. 2). Если колебания выпрямляются лишь частично, т. е. ток через детектор течёт в обоих направлениях, но электропроводность детектора различна, то Д. также происходит. Т. о., для Д. можноиспользоватьлюбое устройство с различной электропроводностью в различных направлениях, например Диод. Спектр частот тока, прошедшего через диод, значительнобогаче спектра исходного модулированного колебания. Он содержит постоянную составляющую, колебание частоты&Omega., а также составляющие с частотами &omega., 2&omega., З&omega. и т.д. Для выделения сигнала частоты &Omega. ток диода пропускается через линейный фильтр, обладающий высоким сопротивлением на частоте &Omega. и малым сопротивлением на частотах &omega., 2 &omega. и т.д.Простейший фильтр состоит из сопротивления R и ёмкости C, величина которых определяется условиями &omega.RC >> 1 и &Omega.RC << 1 (см. Электрический фильтр). Напряжение на выходе этого фильтра имеет частоту&Omega. и амплитуду, пропорциональную глубине модуляции входного колебания высокой частоты.Рассмотренный выше детектор с кусочно-линейной зависимостью тока от напряжения (рис. 3, б), называется линейным, воспроизводит практически без искажений колебание низкой частоты &Omega., которым модулировался входнойсигнал (рис. 3, в). Значительно большие искажения получаются при квадратичном Д., когда зависимость между током I и напряжением V выражается квадратичным законом: I = I + AV + BVІ. Модулированный по амплитуде сигнал (рис. 3, а), поданный на квадратичный детектор, вызовет ток через детектор, в спектре которого содержатся частоты:&Omega., 2&Omega., &omega. — &Omega., &omega., &omega. + &Omega., 2&omega. — &Omega., 2&omega. + &Omega. и т.д. Линейный фильтр легко отсеивает все частоты, начиная с третьей, однако колебание частоты 2&Omega. ослабляется фильтром слабо и является искажающей сигнал&Omega. «помехой». Избавиться от неё можно лишь при малой глубине модуляции, т.к. амплитуда тока частоты 2&Omega. пропорциональна квадратуглубины модуляции входного сигнала.Один и тот же диод можетработать и как квадратичный, и как линейный детектор в зависимости от величины поступающего на него сигнала. Для малого сигнала характеристика диода квадратична, для большого же сигнала характеристику можно считать «кусочно-линейной».Т. о., для Д. с малыми искажениями желательноподавать на детектор достаточно большой сигнал.Для Д. используется нелинейность зависимости тока от напряжения в вакуумных и полупроводниковых диодах (диодное Д.), нелинейность характеристики участка сетка-катод вакуумного Триода (сеточное Д.), нелинейность зависимости анодного тока триода от напряжения на его сетке (анодное Д.). Сам процесс Д. во всех случаях сводится к диодному Д., только при сеточном и анодном Д. он сопровождается усилением сигналов в триоде. Д. возможно и в оптическом диапазоне, где оно осуществляется с помощью фотоприёмников (фотоэлементов, фотоумножителей, фотодиодов и т.д.) или нелинейных кристаллов (см. Нелинейная оптика).Лит.: Стрелков С. П., Введение в теорию колебаний, 2 изд., М., 1964. Сифоров В. И., Радиоприёмные устройства, 5 изд., М., 1954, гл. 6. Гуткин Л. С., Преобразование сверхвысоких частот и детектирование, М. — Л., 1953.В. Н. Парыгин.Рис. 1. На входе детектора колебания с постоянной амплитудой (а). на выходе детектора импульсы тока I одинаковой высоты (б). Детектор регистрирует постоянную составляющую тока.Рис. 2. а — колебания с амплитудной модуляцией на входе детектора. б — импульсы тока на его выходе. Детектор регистрирует переменный ток низкой частоты (нижняя пунктирная линия).Рис. 3. а — амплитудно-модулированное колебание на входе детектора. б — вольтамперная характеристика детектора. в — колебания тока на выходе детектора.

detektirovanie.pngman.pngИспользуемые источники:

  • https://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/83711/детектирование
  • http://twogalaxy.narod.ru/modulation.html
  • https://xn—-7sbbh7akdldfh0ai3n.xn--p1ai/detektirovanie.html