Детектирование (от лат. detectio — открытие, обнаружение), преобразование электрических колебаний, в результате которого получаются колебания более низкой частоты или постоянный ток. Наиболее распространённый случай Детектирование — демодуляция — состоит в выделении низкочастотного модулирующего сигнала из модулированных высокочастотных колебаний (см. Модуляция колебаний). Детектирование 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 w, w + W и w — W, где w — высокая несущая частота, W — низкая частота модуляции. Т. к. сигнала частоты W нет в модулированном колебании, то Детектирование 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 Детектирование также происходит. Т. о., для Детектирование 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 W, а также составляющие с частотами w, 2w, Зw и т.д. Для выделения сигнала частоты W ток диода пропускается через линейный фильтр, обладающий высоким сопротивлением на частоте W и малым сопротивлением на частотах w, 2w и т.д. Простейший фильтр состоит из сопротивления R и ёмкости С, величина которых определяется условиями wRC>> 1 и WRC<< 1 (см. Электрический фильтр). Напряжение на выходе этого фильтра имеет частоту W и амплитуду, пропорциональную глубине модуляции входного колебания высокой частоты.

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).

  Рассмотренный выше детектор с кусочно-линейной зависимостью тока от напряжения (рис. 3, б), называется линейным, воспроизводит практически без искажений колебание низкой частоты W, которым модулировался входной сигнал (рис. 3, в). Значительно большие искажения получаются при квадратичном Детектирование, когда зависимость между током I и напряжением V выражается квадратичным законом: I = I₀ + AV + BV². Модулированный по амплитуде сигнал (рис. 3, а), поданный на квадратичный детектор, вызовет ток через детектор, в спектре которого содержатся частоты: W, 2W, w — W, w, w + W, 2w — W, 2w + W и т.д. Линейный фильтр легко отсеивает все частоты, начиная с третьей, однако колебание частоты 2W ослабляется фильтром слабо и является искажающей сигнал W «помехой». Избавиться от неё можно лишь при малой глубине модуляции, т.к. амплитуда тока частоты 2W пропорциональна квадрату глубины модуляции входного сигнала.

Рис. 3. а — амплитудно-модулированное колебание на входе детектора; б — вольтамперная характеристика детектора; в — колебания тока на выходе детектора.

  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 Детектирование с малыми искажениями желательно подавать на детектор достаточно большой сигнал.

  Для Детектирование используется нелинейность зависимости тока от напряжения в вакуумных и полупроводниковых диодах (диодное Детектирование), нелинейность характеристики участка сетка-катод вакуумного триода (сеточное Детектирование), нелинейность зависимости анодного тока триода от напряжения на его сетке (анодное Детектирование). Сам процесс Детектирование во всех случаях сводится к диодному Детектирование, только при сеточном и анодном Детектирование он сопровождается усилением сигналов в триоде. Детектирование 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.