Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Следовательно, девиация частоты получается пропорциональной звуковому давлению и ве,завлсит от частоты модуляции. Метод получения ЧМ колебаний из фазомодулированных называют к о св е в н ы м м е т а д о м ЧМ. Его существенным преимуществом перед прямым методом модуляции является отсутствие непосредственного воздействия на генератор с самовозбуждением, что позволяет получить более высокую стабильность его средней.
частоты, Однако осуществление косвенного метода ЧМ связано со значительным усложнением схемы. Отклонение частоты, получаемое с помощью реактивных ламп, невелико: обычно оно составляет десятые доли процента. Вместе с тем для ряда практических приложений необходимо иметь возможность перестраивать генераторы путем изменения напряжения в гораздо более широких пределах. В настоящее время эта задача решается несколькими способами. Наиболее просто электронная перестройка осуществляется с помощью ферритовых вариометров и полупроводниковых диодов.
284 Индуктивность катушек с намагничивающмми сердечниками пропорциональна магнитной проницаемости сердечника (г. В режиме насыщения )г= = !г , а на линейном участке кривой намагничивания )г=)гмчьч (рис. 11.17), Рис. ! 1.17. Характеристика намагничивания ферромагнитного сердечника, На радиочастотах вплоть до сантиметровых волн широко используются магнитодиэлектрики, особенно ферриты.
Обладая очень большой магнитной проннцаемостью, достигающей нескольких сотен едияиц, они имеют малую электрическую проводимость (в !Ом — 1О" раз меньшую, чем металлы). Благодаря этому переменные магнитные поля практически не наводят в них вихревых токов и потери на нагрев сердечников катушек из феррита очень малы. Если в контуре автогенаратора, определяющем частоту, использовать катушку с ферритовым сердечником, снабженную дополнительной подмагничивающей обмоткой (рис.
!!.!8), то изменение тока 7, в последней будет приводить к изменению индуктивностм катупгки 7„ а следовательно, и рабочей частоты генератора. С помощью таких несложных схем удается изменять частоту генерируемых колебаний в несколько раз. Недостатком их является сильное влияние темцературы на часто- Рнс.
11 18. Схема генератора, перестраиваемого путем подмагничивания ферритового сердечника контурной катупьки ту и нелинейная зависимость ее от тока подмагнииивання. Меньшие пределы изменения частоты получаются в генераторах, параметры контуров которых изменяют, воздействуя на емкость р — и перехода полупроводниковых приборов, включаемых в контур. Известно, что емкость запертого р — л перехода может изменяться от действующего на нем напряжения в 11.4. ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ Предположим, что при излучении АМ сигналов (рис. 11.20, а) в какой-то момент времени 1, передача вдруг прервалась и возобновилась в момент 1з через очень малый интервал времени йй Совершенно очевидно, что оператор иа приемном конце этот перерыв не ощутит, поскольку человеческое ухо об.ладает некоторой инерционностью, т.
е. свойством «запоминать» отдельные кратковременные раздражения и реагировать па их среднее накопленное значение (аналогичное свойство глаза позволяет нам видеть в кино вместо отдельных кадров непрерывное движение). Число перерывов в передаче может быть весьма большим без заметного ухудшения качества воспроизведения сигнала на выходе приемника. Прерывистый характер сигнала можно в еще большей степени сделать малозаметным, если на выходе приемника поставить фильтр, выравнивающий кратковременные пульсации напряжения, который будет действовать аналогично фильтру кС ячейки автоматического смещения.
среднем от единиц до десятков пикофарад. Если присоединить параллельно контуру автогенератора полупроводниковый диод Д, запертый напряжением постоянного источнииа Е (рис. 11.19), Рис. !!.19. Электронная перестройка генератора изменением емкости р — л перехода полупроводникового диода то с помощью включенного последовательно с ним источника переменной ЭДС можно менять частоту генерируемых колебаний.
В такой схеме удается изменять частоту на десятки процентов. Недостатком этого способа является нелинейность и сильная зависимость от температуры, что необходимо учитывать при использовании этого очень простого способа частотной модуляции. Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что для удовлетворительного воспроизведения звукового сигнала необходимо, чтобы передача производилась не менее чем 3— 4 раза за время одного периода звукового сигнала в течение коротких интервалов времени порядка единиц микросекунд, Если принять, что наиболее высокая из звуковых частот (которой соответствует самый короткий период) составляет 2500 — 3500 Гц, то передачу можно осуществлять микросекундными импульсами, посылаемыми 8 — 1О тысяч раз в секунду.
Амплитуда этих импульсов пропор. пиональна интенсивности полезного сигнала в момент излучения. Интервал между импульсами может быть в сотни раз больше длительности самих импульсов (масштаб длительности этих импульсов на рис. 11.20, б сильно преуве. личен). Это позволяет использовать время интервалов между их посылками для осуществления такой же импульсной передачи другого звукового сигнала с помощью того же передатчика. На 285 Рис. 11.20. Колебания при АИМ приемном пункте оба сигнала могут быть приняты раздельно благодаря тому, что они передаются в разные мо- менты ~времени или, как говорят, р а зделен ы по врем ен и. Этот вид модуляция называют а и ил итуд н оим п ульсной модуляцией, сокращенно АИМ. Таким образом, импульсная модуляция дает возможность проводить одновременно несколько независимых передач е помощью одного передающего устройства.
Такой вид использования аппаратуры называют и н о г о к анальной связью. Вбэможность ее осуществления является лажнейпгим до. стоииством импульсной модуляции. К недостаткам же линии связи с АИМ следует отнести слабую помехозащищенность, такую же, как и при обычной АМ. Необходимо также отметить, что в спектре кратковременных импульсных сигналов амплитуда колебаний боковых частот спадает очень медленно с ростом номера боковой частоты, и это происходит тем медленнее, чем меньше длительность импульсов. Поэтому для удовлетворительного воспроизведения импульсного сигнала требуется приемник с очень широкой полосой пропускания.
Если, например, длительность импульсов равна ! мкс, то полоса пропускания приемника должна быть не менее 2Ь1=1/1 !О-а=! МГц. Это в сотни раз превышает полосу пропуска- 286 ния приемника АМ сигналов и в не. сколько раз полосу приемника ЧМ сигналов. Поэтому импульсную модуля- цию невозможно использовать в диана.
зонах ДВ, СВ и КВ. Наибольшее применение этот вид модуляции нашел в многоканальных линиях связи, работающих на децимет. ровых и сантиметровых волнах. Его можно осуществить, производя обычную сеточную модуляцию и подавая анадное напряжение в виде периодической последовательности одинаковых импульсов (рис. 11.21), В результате одновременного действия двух модулирующих напряжений (звукового и импульсного) на:выходе схемы появятся импульсы колебаний ~высокой частоты, модулированные по ам~плитуде. Более высокой помехоустойчивостью обладают линии связи при других видах импульсной модуляции. Исгори. чески первым видом импульсной модуляции был предложенный в 1927 г. А.
Н. Щукиным метод ш нротя он м и у л ь с н о й модуляции, сокращенно ШИМ. Кблебания при ШИМ имеют вид, представленный на рис. 11.22. Импульсы высокочастотных колебаний излучаются через одинаковые промежутки времени ЛГ, причем длительность каждого из них соответствует значениям модулирующего сигнала в момент излучения.
При таком виде модуляции ам~плитуда импульсов не изменяется, что позволяет срезать в приемном уст- ( ) Ркс. 1!.21. Схема АИМ Рис. 11.22. Колебания при ШИМ ройстве помехи, искажающие амплитуды принятых импульсов. Его недостатком является необходимость выбора полосы пропускания по самому короткому импульсу. При этом она получается излишне широкой для всех остальных более длительных импульсов.
Расширение же полосы пропуокания приемника приводит к приему большого количества помех. Более рационзльное использование полосы пропускания приемника достигается при ф аз оп ми ульсной модуляции, сокращенно ФИМ. Этот вид модуляции осуществляется путем посылки импульсов одиваковой длительности и постоянной амплитуды; закон модуляции передается изменением момента их посылки (рис. 11.23). При отсутствии модулирующего напряжения импульсы посылаются в моменты времени (ь (ь ..., Бю отстоящие один от другого на одинаковые интервалы времени Дг. Когда начинается передача сигнала, начало излучения наждого импульса изменяется в сторону отстава- Рис. 1~1.23. Колебания при ФИМ ния (запаздывания) от данных моментов времени на интервалы 1„„ пропорциональные положительному мцаулирующему напряжению, действующему в данный момент времени, или в сторову опережения (интервалы („,р) пропорционально отрицательному модулирующему напряжению.
Высокая помехозащищенность липин связи и рациональное использование полосы пропускаяия приемного устройства явились причиной широкого практического использования ФИМ. Известны и другие методы осуществления импульсной модуляции, обладающие теми или иными достоинствами и недо° статками, однако описание их выходит за рамки настоящей книги. По характеру использования передатчика к импульсной модуляции близок телеграфный режим работы. Зашифровка смыслового текста с помощью азбуки Морзе и осуществление в соответствии с ней передачи явились 287 11.5. ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ КОЛЕБАНИИ Рис. П.24. Схема телеграфной манипуляции в цепи зкранирующей сетки лампы первым исторически возникшим видом управления высокочастотными колебаниями в радиопередающих устройствах.
В азбуке Морзе буквы передаются различными сочетаниями длительных и коротких посылок — знаков («тире» и «точекд). Каждая буква состоит из одного — пяти знаков, разделенных интервалами, во время которых передатчик запирается. Таким образом, операция по передаче телеграфных сигналов (так называемая т е л е г р а ф н а я м а н и и у л я ц и я) состоит в запирании и отпирании передатчика в определенные моменты времени.
Осуществить такую работу передагчика можно различными способами, например включением в цель питания экранируюшей сетки лампы генератора телеграфного ключа (рис. 11.24). При нажатом ключе на Вторым важнейпшм видом преобразований электрических колебаний в радиотехнических устройствах является процесс детектирования. Принятые высокочастотные колебания, промодулиро ванвые по амплитуде, частоте, фазе или имеющие форму импульсов, необходимо преобразовать в радиоприемном устройстве снова в колебания низкой частоты, которые могут быть восприняты человеком или зарегистрированы приборами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
