Главная » Просмотр файлов » Надольский А.Н. Теоретические основы радиотехники (2005)

Надольский А.Н. Теоретические основы радиотехники (2005) (1151788), страница 33

Файл №1151788 Надольский А.Н. Теоретические основы радиотехники (2005) (Надольский А.Н. Теоретические основы радиотехники (2005)) 33 страницаНадольский А.Н. Теоретические основы радиотехники (2005) (1151788) страница 332019-07-06СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 33)

8.6).Рис. 8.6. Режим малых входных сигналов амплитудного модулятораАмплитуда напряжения на колебательном контуре, резонансная частотакоторого равна несущей частоте, определяется амплитудой первой гармоникитока, т.е. U k  I1R0 , где R0 – резонансное сопротивление контура. Учитывая,что средняя крутизна ВАХ в пределах рабочего участка равна отношению амплитуды первой гармоники к амплитуде несущего колебания, т.е. S ср  I1 U н ,можно записатьU k  U н R0 S ср .Под воздействием модулирующего напряжения, подаваемого на базу транзистора, будет изменяться положение рабочей точки, а значит, будет изменяться и средняя крутизна ВАХ. Так как амплитуда напряжения на колебательномконтуре пропорциональна средней крутизне, то для обеспечения амплитудноймодуляции несущего колебания необходимо обеспечить линейную зависимостькрутизны от модулирующего сигнала.

Покажем, что это возможно при использовании рабочего участка ВАХ, аппроксимируемого полиномом второй степени.Итак, в пределах квадратичного участка ВАХ, описываемого полиномомi  a0  a1u  a2 u 2 , существует входное напряжение, равное сумме двух колебаний: несущего и модулирующего, т.е.u ( t )  U н cos(  0 t   )  U м cos(  t   ) .Начальные фазы колебаний будем считать в дальнейшем равными 0, т.к. ихвеличины не имеют принципиального значения для понимания процесса амплитудной модуляции. Спектральный состав тока коллектора определяется следующим образом:i(t )  a0  a1 (U н cos  0t  U м cos t )  a2 (U н cos  0t  U м cos t ) 2 2 a 0  a1Uн cos0t  a1U м cost  a2 (Uн2 cos2 0t  U мcos2 t  2U нU м cos  0 t cos  t ) .Выделяем первую гармонику токаi1 ( t )  a1U н cos  0 t  2 a 2U нU м cos  t cos  0 t  U н ( a1  2 a 2U м cos  t ) cos  0 t .Таким образом, амплитуда первой гармоники равнаI 1 ( t )  U н ( a1  2 a 2U м cos  t ) .Как видно из полученного выражения, амплитуда первой гармоники токалинейно зависит от модулирующего напряжения.

Следовательно, средняя крутизна также будет линейно зависеть от модулирующего напряжения.S ср (t )  I1 (t ) U н  a1  2a 2U м cos t .Тогда напряжение на колебательном контуре будет равноU k (t )  U н R0 S ср (t ) cos  0t  U н R0 ( a1  2a 2U м cos t ) cos  0t .Следовательно, на выходе рассматриваемого модулятора формируется амплитудно-модулированный сигнал вида:asвых ( t )  a1U н R0 (1  2U м 2 cos t ) cos  0 t  U нв (1  m cos t ) cos  0 t .a1aЗдесь m  2U м 2 – коэффициент глубины модуляции;a1U нв  a1U н R0 – амплитуда высокочастотного колебания на выходе модулятора в отсутствие модуляции, т.е.

при m  0 .При проектировании передающих систем важным требованием являетсяформирование амплитудно-модулированных колебаний большой мощности придостаточном КПД. Очевидно, что рассмотренный режим работы модулятора неможет обеспечить эти требования, особенно первое из них. Поэтому наиболеечасто используют так называемый режим больших сигналов.б. Режим больших входных сигналовЭтот режим устанавливается выбором рабочей точки на ВАХ транзистора,при котором усилитель работает с отсечкой тока. В свою очередь выбором амплитуды несущего колебания обеспечивается изменение амплитуды импульсовтока коллектора I m (t ) по закону модулирующего сигнала (рис.

8.7). Это приводит к аналогичному изменению амплитуды первой гармоники коллекторноготока и, следовательно, изменению амплитуды напряжения на колебательномконтуре модулятора, так какI 1 ( t )   1 ( ) I m ( t )иU k ( t )  I1 ( t ) R0  1 ( ) I m ( t ) R0 .Рис. 8.7.

Режим больших входных сигналов амплитудного модулятораИзменение амплитуды входного высокочастотного напряжения во временисопровождается изменением угла отсечки, а значит, и коэффициента 1 ( ) .Следовательно, форма огибающей напряжения на контуре может отличаться отформы модулирующего сигнала, что является недостатком рассмотренного метода модуляции. Для обеспечения минимальных искажений необходимо устанавливать определенные пределы изменения угла отсечки и работать при неслишком большом коэффициенте модуляции m .В схеме амплитудного модулятора, приведенной на рис. 8.8, модулирующий сигнал подается на базу транзистора VT 2 генератора стабильного тока.Значение этого тока пропорционально входному напряжению.

При малых значениях входных напряжений амплитуда выходного напряжения будет зависетьот модулирующего сигнала следующим образом:U вых ( t )  k1U н [1  k 2 s м ( t )] ,где k1 , k 2 – коэффициенты пропорциональности.8.3.3. Характеристики амплитудного модулятораДля выбора режима работы модулятора и оценки качества его работы используют различные характеристики, основными из которых являются: статическая модуляционная, динамическая модуляционная и частотная характеристики.Рис.

8.8. Схема амплитудного модулятора с генератором токаа. Статическая модуляционная характеристикаСтатическая модуляционная характеристика (СМХ) – это зависимостьамплитуды выходного напряжения модулятора от напряжения смещения припостоянной амплитуде напряжения несущей частоты на входе, т.е.U вых  f (U с. м ) .При экспериментальном определении статической модуляционной характеристики на вход модулятора подается только напряжение несущей частоты(модулирующий сигнал не подается), изменяется величина U см (как бы имитируется изменение модулирующего сигнала в статике) и фиксируется изменениеамплитуды несущего колебания на выходе.

Вид характеристики (рис. 8.9,а) определяется динамикой изменения средней крутизны ВАХ при изменении напряжения смещения. Линейный возрастающий участок СМХ соответствуетквадратичному участку ВАХ, так как на этом участке с ростом напряжениясмещения средняя крутизна растет. Горизонтальный участок СМХ соответствует линейному участку ВАХ, т.е. участку с постоянной средней крутизной. Припереходе транзистора в режим насыщения появляется горизонтальный участокВАХ с нулевой крутизной, что и отражается спадом СМХ.Статическая модуляционная характеристика позволяет определить величину напряжения смещения U см 0 и приемлемый диапазон изменения модулирующего сигнала U м с целью обеспечения его линейной зависимости от выходного напряжения.

Работа модулятора должна происходить в пределах линейного участка СМХ. Величина напряжения смещения должна соответствовать середине линейного участка, а максимальное значение модулирующегосигнала не должно выходить за пределы линейного участка СМХ. Можно такжеопределить максимальный коэффициент модуляции m max , при котором ещенет искажений. Его величина равна m max   U U н .абвРис. 8.9. Характеристики амплитудного модулятораб. Динамическая модуляционная характеристикаДинамическая модуляционная характеристика (ДМХ) – это зависимостькоэффициента модуляции от амплитуды модулирующего сигнала, т.е.m  f (U м ) .

Получить эту характеристику можно экспериментальным путем,либо по статической модуляционной характеристике. Вид ДМХ представлен нарис. 8.9,б. Линейный участок характеристики соответствует работе модуляторав пределах линейного участка СМХ.в. Частотная характеристикаЧастотная характеристика – это зависимость коэффициента модуляцииот частоты модулирующего сигнала, т.е.

m  f () . Влияние входного трансформатора приводит к завалу характеристики на низких частотах (рис. 8.9,в). Сростом частоты модулирующего сигнала боковые составляющие амплитудномодулированного колебания удаляются от несущей частоты. Это приводит к ихменьшему усилению в силу избирательных свойств колебательного контура, чтообусловливает завал характеристики на более высоких частотах  .

Если полосачастот, занимаемая модулирующим сигналом, находится в пределах горизонтального участка  2  1 частотной характеристики, то искажения при модуляции будут минимальны.8.3.4. Балансный амплитудный модуляторДля эффективного использования мощности передатчика применяют балансную амплитудную модуляцию. При этом формируется амплитудномодулированный сигнал, в спектре которого отсутствует составляющая на несущей частоте.Схема балансного модулятора (рис.

8.10) представляет собой сочетаниедвух типовых схем амплитудных модуляторов с определенными соединениямиих входов и выходов. Входы по частоте несущего колебания s н (t ) соединеныпараллельно, а выходы подключены с инверсией относительно друг друга, образуя разность выходных напряжений. Модулирующий сигнал s м (t ) подаетсяна модуляторы в противофазе.

В результате на выходах модуляторов имеемU 1 ( t )  U н (1  m cos  t ) cos  0 t и U 2 ( t )  U н (1  m cos  t ) cos  0 t ,а на выходе балансного модулятораs вых ( t )  U 1 ( t )  U 2 ( t )  2U н m cos  t cos  0 t  U н m cos(  0   ) t  U н m cos(  0   ) t .Рис. 8.10. Схема балансного амплитудного модулятораТаким образом, в спектре выходного сигнала имеются составляющие счастотами  0   и  0   . Составляющая с частотой несущего колебания отсутствует.8.4. Амплитудное детектирование8.4.1. Общие сведения о детектированииДетектирование (демодуляция) – это процесс преобразования высокочастотного модулированного колебания в напряжение (или ток), которое изменяется по закону модуляции.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
4,83 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6559
Авторов
на СтудИзбе
298
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее