В синхронных детекторах под действием гетеродина периодически во времени меняется параметр цепи (наиболее часто крутизна преобразовательного элемента). Так как к таким устройствам относятся преобразователи частоты, то структурная схема параметрического АД совпадает со структурной схемой ПЧ.
Основное отличие параметрического АД от преобразователя состоит в том, что частоту гетеродина выбирают равной частоте несущего колебания на входе детектора, т.е. гетеродин должен быть синхронным с сигналом: 
(в ПЧ всегда выполняется неравенство 
). Так как , то такой АД называют синхронным.
Принцип работы синхронного АД аналогичен принципу работы ПЧ. Ток на выходе преобразовательного элемента при с учетом начальной фазы колебания гетеродина 
Из этого выражения следует, что ток 
содержит составляющие различных частот: 
, 
… и составляющие нулевой частоты.
Таким образом, в выходном токе возникают новые частотные составляющие; составляющая с нулевой частотой является полезной, создающей напряжение 
на выходе фильтра. Полезная составляющая тока
. (9.1)
Для выделения 
используют фильтр, состоящий из параллельной цепи 
- цепи (рис.78).
Рисунок 78 – Структурная схема синхронного АД
Составляющая тока создает на 
напряжение
. (9.2)
Из (9.2) следует, что АД создает напряжение в соответствии с законом изменения амплитуды входного сигнала. Кроме того, напряжение зависит от разности фаз 
, т.е. синхронный АД реагирует одновременно на два параметра входного сигнала: 
и 
. Для работы такого АД необходимо, чтобы фаза сигнала равнялась фазе гетеродина: 
; при этом 
; напряжение максимально. Если 
, то 
; 
.
Следовательно, необходима не только синхронность () но и синфазность (
) напряжения гетеродина с напряжением сигнала.
Для реализации синхронности и синфазности гетеродина создается специальная цепь синхронизации, включающая в себя фильтр для выделения несущего колебания 
, которое подводится к фазовому детектору системы автоматической подстройки частоты гетеродина.
Диодные АД
Диодный АД, построенный по схеме рис.79, называют последовательным, поскольку нагрузка 
и диод 
включены последовательно.
Рисунок 79 – Диодный последовательный АД
Диодный АД, в котором диод и нагрузка включены параллельно, называют параллельным. Принцип работы диодного АД можно пояснить с временной или со спектральной точки зрения.
Временная трактовка принципа работы АД. Пусть на вход АД поступает гармоническое напряжение с медленно меняющейся амплитудой 
(рис.80).
Рисунок 80 – Временная трактовка принципа работы диодного АД
Если напряжение 
положительно (полярность соответствует показанной на рис.79), то диод открывается и конденсатор 
начинает заряжаться. Постоянная времени заряда 
конденсатора определяется емкостью и малым сопротивлением открытого диода. По мере заряда выходное напряжение растет и стремится закрыть диод.
Действительно, согласно рис.4, напряжение на диоде 
и в момент времени 
, при этом 
. Начиная с момента времени 
диод закрывается (
) и конденсатор начинает разряжаться через резистор . Постоянная времени разряда конденсатора 
, поэтому разряд происходит значительно медленнее, чем его заряд. Разряд конденсатора продолжается до момента времени 
, при котором напряжение 
становится равным нулю. Начиная с момента времени 
диод снова открывается и конденсатор начинает заряжаться. В результате серии зарядов и разрядов на выходе АД создается продетектированное напряжение , имеющее пульсирующую составляющую с частотой сигнала. Учитывая, что время 
в практических схемах АД во много раз больше периода несущей , уровень пульсации мал.
Спектральная трактовка принципа работы АД. На рис.81 показан примерный характер изменения тока диода при постоянной амплитуде детектируемого сигнала. При построении рис.81 предполагается, что в установившемся режиме напряжение на выходе детектора практически постоянно во времени.
Рисунок 81 – Спектральная трактовка принципа работы АД
Напряжение на диоде , т.е. напряжение на выходе АД обуславливает отрицательное напряжение смещения на диоде, относительно которого прикладывается . ВАХ диода 
для простоты рассмотрения представлена линейной с нулевым обратным током. Ток через диод 
протекает при открытом диоде и представляет собой синусоидальные импульсы с углом отсечки 
. В этом токе имеется постоянная составляющая 
, которая протекает по следующей цепи: диод, резистор нагрузки , катушка 
, диод . Ток создает на резисторе падение напряжения 
. Составляющие тока диода с частотами , … протекают через диод , конденсатор нагрузки , 
- контур, диод . Если представляет собой АМ–колебание, то напряжение изменяется в соответствии с законом изменения огибающей входного напряжения; при этом по такому же закону изменяется напряжение смещения на диоде.
