С.Г. Калашников - Электричество (1115533), страница 123
Текст из файла (страница 123)
431. МодулиРУклцаЯ ФУнкциЯ ческое колебание передатчика в (а) я модулированное колебание (б) прн телеграфной передаче несколько гармонических колебаний,которые, однако, всеявляются высокочастотными (так как Й « ы) и поэтому пригодны для излучения радиоволн. В этом и заключается основная идея модуляции колебаний в радиотехнике. Чтобы при демодуляции получить опять сигнал неискаженной формы, необходимо, очевидно, чтобы в приемник попали колебания всех частот, возникших при модуляции.
Л для этого нужно, чтобы настройка приемника хотя и была очень острой, но все же такой, чтобы ширина резонансной кривой охватывала, по возможности, все боковые частоты. й 249. Радиопередатчик Для осуществления модуляции колебаний в радиотехнике разработаны различные приемы. Так, например, переменное напряжение сигнала можно подать на сетку генераторной лампы (емодуляция на сеткуа). Тогда при изменении сеточного напряжения будет изменяться амплитуда колебаний, и мы получим колебания генератора, модулированные в соответствии с напряжением сигнала.
Простейшая схема радиотелефонного передатчика с модуляцией на сетку показана на рис. 432. Часть схемы, обозначе1шая цифрой 1, есть уже знакомый иам ламповый генератор (см. рис. 364). Модулирующее напряжение возникает в части схемы П. Оно появляется в цепи микрофона М и усиливается трансформатором Т. Отметим, что сеточный конденсатор С, представляет малое сопротивление для переменных токов высокой частоты генератора, а вторичная обмотка трансформатора вследствие ее индуктивности — большое сопротивление. Поэтому эти переменные токи не ответвляются в микрофонную цепь и генератор практически работает так же, как и в отсутствие модулирующей цепи П. Для микрофонных же токов низкой частоты коцденсатор С, обладает большим сопротивлением, 587 5 249 РАДИО11ЕРЕЛАТЧИК и поэтому напряжение трансформатора Т оказывается целиком приложенным между сеткой и катодом лампы. Модулированные ! — т 1 1 1 1 Рис.
432. Модуляция иа сетку колебания передаются в антенный контур с помощью катушки, связанной индуктивно с катушкой Л колебательного контура генератора. Модулирующее напряжение можно прикладывать и к аноду генераторной лампы (емодуляция на анод»). Схема такого пере- ! д! Рис. 433. Модуляция на анод датчика (также в одном из простейших вариантов) изображена на рис. 433. Колебания напряжения, возникающие в цепи микрофона М, подаются через трансформатор Т на сетку лампы Л1 и усиленные затем прикладываются между анодом и катодом лам- с ~7 1 -,'- 1 1 1 1 1 1 Л ! 1 1 1 1 1 1 1 ! 1 1 1 588 принцип радиосвязи гл ххщ пы Л генераторного контура 1. Разделение низкочастотных колебаний (модулирующих) и высокочастотных (модулируемых) производится дросселями Д1 (без железа).
Их индуктивность подбирается такой, что они свободно пропускают низкочастотные колебания из цепи 11 в генератор 1, но не пропускают обратно высокочастотные токи. Дроссели же Д (с железом) препятствуют низкочастотным токам цепи 11 закоротиться на источник питания. В приведенных выше схемах модуляция осуществлялась в той же самой лампе (Л), которая служила для генерации колебаний. В мощных передатчиках модуляцию колебаний производят в специальной части схемы (называемой модулируемым блоком).
Общая схема (блок-схеблок ма) радиопередатчика приведена на рис. 434. Отметим в заключение,что для модуляции колебаний электронная Микрофон лампа должна обяза- тельно работать м таком Рис 434. Блок-схема радиопередатчика режиме, чтобы ее вольт- амперная характеристика была нелинейной. Действительно, анодный ток лампы 4 есть функция двух переменных напряжений: высокочастотного У1 и модулирующего 0 з.' г = Дбг,0~). (249.1) Разлагая эту функцию в ряд Тейлора и ограничиваясь талькд степенями не выше второй, имеем г = а + ба + сиз + (еУ, + аУзв + ЬУ~ бг) +...
(249 2) Если бы характеристика была линейной, то члены, заключенные в скобки, отсутствовали бы и мы получили бы сумму обоих колебаний. Модулированное же колебание (формула (248.3)) есть произведение двух колебаний. Оно выражается членом разложения ЬУгб~, который появляется только при нелинейной характеристике. 8 250. Демодуляция колебаний. Радиоприемник Под действием электромагнитной волны передатчика в антенне приемника возникают модулированные токи высокой частоты, тождественные с токами в антенне передатчика, но только гораздо более слабые. 1 вел дкмодтляция колнвкний глдиопгивмник 589 Однако эти токи еще не пригодны для непосредственного получения сигнала. Если, скажем, при радиотелефонной передаче мы направим их, даже после предварительного усиления, в громкоговоритель, то мы не услышим никакого звука.
Это происходит, во-первых, потому, что телефонная мембрана обладает большой инерционностью и поэтому не может совершать такие быстрые колебания с заметной амплитудой. Во-вторых, и это самое главное, если бы мы и воспользовались малоинерционным телефоном (что можно сделать), то получили бы воздушные волны с радиотехнической частотой 110 — 10 Гц), тогда как наше ухо слышит звуки только при частоте, не превышающей примерно 2 104 Гц. Поэтому высокочастотные колебания в приемнике снова превращаются в колебания низкой частоты, соответствующие сигналу.
Эта демодуляция колебаний 1или детектирование) осуществляется тем, что модулированные колебания выпрямляются с помощью какого-нибудь нелинейного устройства (кристаллический детектор, электронная лампа) н затем сглаживаются цепью, обладающей подходящей постоянной времени. Поясним сказанное более по- рис. 4зл. Демодулятор с крис- дробно. Рассмотрим простейший де- телдическим детектором модулятор (рис. 435), состоящий из кристаллического детектора Д и конденсатора С, шунтированного сопротивлением г. Положим, что на входе демодулятора имеется модулированное напряжение У~~, соответствующее прямоугольным телеграфным сигналам (рис. 43б а).
Если бы конденсатора не было, то вследствие выпрямительного действия детектора па сопротивлении г появилось бы пульсирующее напряжение одного знака (рис. 43б б). При наличии конденсатора этот последний будег заряжаться. Если постоянная времени т = = Сг велика по сравнению с периодом Т несущего колебания, то за время между двумя последовательными пиками напряжения конденсатор не будет заметно разряжаться, его напряжение будет увеличиваться, пока не достигнет некоторого постоянного значения, пропорционального амплитуде входного напряжения. После прекращения колебаний конденсатор будет разряжаться через сопротивление и и, если т = Сг значительно меньше интервала 11 между двумя последовательными сигналами, успеет полностью разрядиться задолго до прихода следующего сигнала.
Если при этом т еще намного меньше длительности 1в самого сигнала, то на выходе демодулятора мы получим напряжение У,, в виде импульсов, очень близких к прямоугольным. 591 СУПЫРГЕТЕРОДИННЪ|й ПРИВМ 1 252 усиливаются и подаются в соответствующий индикатор, например в громкоговоритель. Приемник, работающий по этому принципу, называют приемником прямого усиления. Его блок-схема Усяли- Усялепоказана на рис. 438. тель „Демолу тель „ Однако рвдновещательчастьчы аысоаой лагер яллаой частоты т,ь ные приемники чаще всего строят по несколько иной схеме (супергетеродинные при- Рнс.
438. Блок-схема радиоприемнике пряемники, 8 252). мого усиления 9 251. Гетеродинный прием Телеграфные сигналы — тире и точки — часто принимают с помощью телефона на слух. Для этой цели импульсы высокочастотных токов не подвергают демодуляции, а превращают их в колебания звуковой частоты, отчего в телефоне появляется свист. Короткий свисток обозначает точку, а длинный — тире. Это преобразование частоты сигнала осуществляется следующим образом. На одну из ламп приемника подают два переменных напряжения: высокочастотное напряжение сигнала У = = авгпоЛ и переменное напряжение б~ = а1 вшот11 от местного маломощного генератора, имеющегося в приемнике (так называемого гептеродима). В 8 249 мы видели, что если лампа работает в нелинейном режиме, то в ее анодной цепи появляются комбинационные колебания и, в частности, колебание, пропорциональное произведению ьгсуь Но сто = аа1 вшот1вшы14 = -аа1(сов (со — со1)с — сов (со+ от1)г) 1 2 и, следовательно, в приемнике появляются колебания с разностной (от — от1) и суммарной (от + от1) частотами.
Частоту гетеродина и1 делают близкой к несущей частоте от, но с таким расчетом, чтобы разность (со — ьт1) лежала в пределах звуковых частот. Тогда колебание с разностной частотой (ю — отг) вызывает в телефоне появление звука и телеграфные сигналы становятся слышимыми. 9 252. Супергетеродинный приемник Приемник прямого усиления, описанный в 8 250, имеет тот недосте:ток, что при очень высоких частотах (коротких волнах) не позволяет получать большое усиление сигнала. Одна из причин, затрудняющих усиление, заключается в неизбежных парвзитных емкостях приемника (емкость электродов ламп, емкость соединительных проводов и т.п.), которые при очень 592 гл. хх~н ПРИНЦИП РАДИОСВЯЗИ высоких частотах представляют малые сопротивления, шунтирующие лампы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
