Zarf dedektörü - Envelope detector

Kırmızı ile işaretlenmiş bir sinyal ve zarfı

Basit bir zarf demodülatör devresi.

Zarf etkisini gösteren mavi bir sinyal ve analitik sinyalinin büyüklüğü kırmızı

Bir zarf dedektörü , (nispeten) yüksek frekanslı genlik modülasyonlu bir sinyali girdi olarak alan ve orijinal sinyalin demodüle edilmiş zarfı olan bir çıktı sağlayan bir elektronik devredir .

Zarf dedektörü bazen tepe dedektörü olarak adlandırılır.

Devre çalışması

Kondansatör mağazalarda üzerinde devrede yükselen kenarında şarj yoluyla yavaş yavaş serbest direnç giriş sinyali genliği düştüğünde. Seri bağlı diyot , gelen sinyali düzelterek , yalnızca pozitif giriş terminali, negatif giriş terminalinden daha yüksek bir potansiyelde olduğunda akım akışına izin verir.

Genel Değerlendirmeler

Çoğu pratik zarf dedektörü , AC ses girişini darbeli bir DC sinyaline dönüştürmek için sinyalin yarım dalga veya tam dalga düzeltmesini kullanır . Filtreleme daha sonra nihai sonucu düzeltmek için kullanılır. Bu filtreleme nadiren mükemmeldir ve özellikle bir bas enstrümanından alınan notalar gibi düşük frekanslı girişler için zarf takipçisi çıkışında bir miktar "dalgalanma" kalması muhtemeldir. Filtre kesme frekansının azaltılması daha düzgün bir çıktı sağlar, ancak yüksek frekans yanıtını azaltır. Bu nedenle, pratik tasarımlar bir uzlaşmaya varmalıdır.

Zarfın tanımı

Herhangi bir AM veya FM sinyali aşağıdaki biçimde yazılabilir. ${\görüntüleme stili x(t)}$

x(t)=R(t)\cos(\omega t+\varphi (t))\,

AM durumunda, φ( t ) (sinyalin faz bileşeni) sabittir ve göz ardı edilebilir. AM'de taşıyıcı frekansı da sabittir. Böylece AM sinyalindeki tüm bilgiler R ( t ) içindedir . R ( t ) sinyalin zarfı olarak adlandırılır . Bu nedenle fonksiyon tarafından bir AM sinyali verilir. ${\görüntüleme stili\omega }$

{\görüntüleme stili x(t)=(C+m(t))\cos(\omega t)\,}

ile m ( t ), başlangıç ses frekans mesajı temsil eden, Cı taşıyıcı amplitüdü ve R ( t ) için eşit Cı- + m ( t ). Bu nedenle, AM sinyalinin zarfı çıkarılabilirse, orijinal mesaj kurtarılabilir.

FM durumunda, iletilen R ( t ) = R sabit zarfına sahiptir ve göz ardı edilebilir. Bununla birlikte, birçok FM alıcısı, alınan sinyal gücü göstergesi için yine de zarfı ölçer . ${\görüntüleme stili x(t)}$

diyot dedektörü

Zarf dedektörünün en basit şekli yukarıda gösterilen diyot dedektörüdür . Diyot dedektörü, basitçe , bir devrenin çıkışından toprağa paralel olarak bir direnç ve kapasitöre bağlı bir devrenin girişi ve çıkışı arasındaki bir diyottur . Direnç ve kapasitör doğru seçilirse, bu devrenin çıkışı, orijinal ( temel bant ) sinyalin voltaj kaydırılmış bir versiyonuna yaklaşmalıdır . Daha sonra DC bileşenini filtrelemek için basit bir filtre uygulanabilir.

Hassas dedektör

Alçak geçiren bir filtreye beslenen hassas bir doğrultucu kullanılarak bir zarf detektörü de oluşturulabilir .

Dezavantajları

Zarf dedektörünün birkaç dezavantajı vardır:

Dedektöre giriş , istenen sinyal etrafında bant geçiren filtreden geçirilmelidir , yoksa dedektör aynı anda birkaç sinyali demodüle edecektir. Filtreleme, ayarlanabilir bir filtre veya daha pratik olarak bir süperheterodin alıcı ile yapılabilir.
Bir ürün dedektöründen daha fazla gürültüye duyarlıdır.
Sinyal aşırı modüle edilirse bozulma meydana gelir.

Bu dezavantajların çoğu nispeten küçüktür ve genellikle bir zarf dedektörü kullanmanın basitliği ve düşük maliyeti için kabul edilebilir ödünleşmelerdir.

sinyallerin demodülasyonu

Sinyalin tüm yüksek frekans bileşenlerini kaldırarak önceden modüle edilmiş bir sinyali demodüle etmek için bir zarf dedektörü kullanılabilir . Kondansatör ve direnç, taşıyıcı frekansını filtrelemek için düşük geçişli bir filtre oluşturur. Böyle bir cihaz genellikle AM radyo sinyallerini demodüle etmek için kullanılır, çünkü modüle edilmiş sinyalin zarfı, temel bant sinyaline eşdeğerdir .

Ses

Zarf, detektör bazen şu şekilde ifade edilir zarf takipçisi de müzik ortamları. Yine de, bu varyasyonlara benzeyen bir kontrol sinyali üretmek için gelen bir sinyalin genlik varyasyonlarını tespit etmek için kullanılır . Ancak bu durumda giriş sinyali duyulabilir frekanslardan oluşur.

Zarf dedektörleri genellikle kompresör veya otomatik wah veya zarf izlemeli filtre gibi diğer devrelerin bir bileşenidir . Bu devrelerde, zarf takipçisi, girdinin bazı özelliklerini, bu durumda hacmini tanımlayan bir devre olan " yan zincir " olarak bilinen şeyin bir parçasıdır .

Hem genişleticiler hem de sıkıştırıcılar , bir amplifikatörün kazancını kontrol etmek için zarfın çıkış voltajını kullanır. Auto-wah , bir filtrenin kesme frekansını kontrol etmek için voltajı kullanır . Voltaj kontrollü filtre bir bir analog synthesizer benzer bir devredir.

Modern zarf takipçileri uygulanabilir:

doğrudan elektronik donanım olarak ,
veya bir dijital sinyal işlemcisi (DSP) kullanan yazılım olarak veya
genel amaçlı bir CPU üzerinde.

Languages

In other projects