Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы (3-е изд., 1977) (1151959), страница 56
Текст из файла (страница 56)
В заключение следует отметить, что при использовании разностиой частоты полное сохранение структуры сигнала получается лишь в том случае, когда го, (г) ) го„. Если же го, (а) ~ ао„то имеет место <переворачивание» спектра сигнала. Е Р вн вг+ овин гад "гаг*ннаиа лт ер+аанин во+внииа Ю 1Д Е аг гаг ввиа аГ"ганки Рнс. ЗЛЗ. Спектр сигнала нв входе и выходе преоаравовителв: а — прива»вг: б — прав <в, На рис.
8АЗ, а изображена спектральная диаграмма сигнала иа входе и выходе преобразователя для случая, когда все частоты, входящие в спектр входного колебания, выше частоты гетеродина ите. Преобразованный спектр, сдвинутый на величину го, влево, имеет такую же структуру, что и исходный спектр. Случай от„~ :в со, (() изображен на рис. 8АЗ, б. В преобразованном спектре иване и говна меняются местами. При преобразовании частоты обычного амплитудно-модулированного колебания, состоящего из двух симметричных относителыю м, боковых полос, переворачивание спектра внешне никак не проявляется; просто верхняя н нижняя боковые полосы меняются местами.
При преобразовании же частотно-модулированного колебания мгновенная частота которого ы, (() = а~+ Ьы ((), случай м, ~ ы, (() приводит к изменению мгновенной частоты выходного сигнала по закону ! ы, (() — ыг! = ы. — ыО— т. е. к изменению знака перед частотным отклонением Лы (О. Из приведенных примеров ясно, что с переворачиванием спектра при преобразовании частоты необходимо считаться только в тех случаях, когда спектр сигнала несимметричен относительно своей центральной частоты (при частотной модуляции асимметрия заключается в том, что знаки перед нижними боковыми частотами гз„— и() при нечетных и отрицательны, см.
4 4.8). При преобразовании частоты сигнала с несимметричным спектром для сохранения структуры спектра частота гетеродина должна быль ниже частот сигнала. ВЛ и СИНХРОННОЕ ДЕТЕКТНРОВАННЕ Рассмотрим особый вид преобразования, который получается при частоте гетеродина, равной частоте сигнала. Полагая в выраже. нии (8. 74) в, = о„и рассматривая сначала немодулировапное входное колебание (Е, = Е,), получаем ( (() = а,Е Е (соз (2в,( + 8, + 6,) + соз (О, — 6„)).
(8.78) Как видим, в частном случае м, = ы, колебание с нижней комбинационной частотой вырождаегся в постоянный ток (8.76) (0 = а,Е„соз (О, — О,,)Е,. При О, — О,. = 0 или и ток ) ) ( достигает максимума, при О,— — 6,, = и/2 ток г~ = О. Прн включении на выходе преобразователя фильтра нижних частот колебание с частотой 2ы, подавляется и на выходе фильтра остается одно лишь постоянное напряжение, пропорциональное току 1о. Прн наличии амплитудной модуляпии, когда е, (() = = Е, (()соз (ы„( + 6,), колебание на выходе будет пропорционально току (8.77) (а (() = а, Е,. соз (6, — 0)Е„((), т. е.
совпадать по форме с законом модуляции амплитуды высоко- частотного колебания е, (().. Иными словами, на выходе преобразователя выделяется передаваемое сообщение, причем по отношению к входному колебанию, при Е, (1) (( Е„обработка по существу является линейной. Основным преимуществом такого способа обработки, предложенного в 1934 г. Е. Г. Момотом и называемого с и н х р о н н ы и дете нт и р о в а н и е м, является повышенная избирательность радиоприема слабых сигналов на фоне шума (устраняется взаимодействие сигнала с помехой в нелинейном устройстве, каковым является обычный амплитудный детектор). Следует, однако, отметить, что реализация принципа синхронного детектирования связана со значительными трудностями, так иак обеспечение синхронизма частоты гетеродина с частотой принимаемого сигнала является сложной задачей, особенно при приеме слабых сигналов на фоне помех.
Бл2. получение Амил ктудиО-НОцул иРОВАииых ИОЛЕБАИИЙ В ~ 8.4 указывалось, что при воздействии на нелинейный резистивный элемент с квадратичной характеристикой двух гармонических колебаний с частотами (о, и соа, отвечающими условию со, (~ со„в спектре тока среди других спектральных составляющих можно выделить три частоты со„оаа + ы, и соа — соо образующие спектр амплитудно-модулированного колебания. В генераторах и передатчиках важным требованием обычно является получение большой мощности колебания при хорошем к. и. д. Ясно, что квадратичный режим работы нелинейного элемента этому требованию не отвечает. Для улучшения энергети- Иглиигйнага ческих показателей модуляции иа реггииигигги резистпвный нелиненный эле.
Нгилихиглг мент должен работать в сущест- лдлюггиевенно нелинейном режиме„с отраюар г(О сечкой тока. Поэтому модуляция амплитуды высокочастотного Рнс. ЗЛ4. Структурная схема устроя- колебания сводится и воздейст- стаа лля получения АМ колебания. вию иа нелинейный резонансный усилителе. Структурная схема устройства для получения амплитудно-модулироваииых колебаний представлена на рис.
8.44. На вход нелинейного резонансного усилителя, работающего с отсечкой тока, подается несущее колебание с частотой сое от независимого источнина (автогенератора). Модули р ующее колебание (сообщение) з (1), спектр которого расположен в области частот, низких по сравнению с сое, изменяет положение рабочей точки на вольт-амперной характеристике нелинейного элемента и тем самым осуществляет изменение амплитуды на выходе. Одна из возможных схем подачи модулирующего колебания а (т) и резонансному (транзисторному) усилителю показана на рис. 8.46. Конденсатор Сб в цепи база — эмиттер защищает низкочастотную цепь от токов высокой частоты.
Режим работы нелинейного усилителя при модуляции поясняется рис. 8.46, а, построенным для случая тональной модуляции (б(т) — гармоническая функция с частотой ьа). Так как ток коллектора — Й т„= Ртб, то амплитуда напрягб жени я на колебательном контуре, создаваемого первой гар=Гба™гг еяФ моникой коллекторного тока, + С3 будет ке и„= (~г„, = ))),ла, еМ;и Ебе Ог рассмотренного в 5 8.3 построения (рис.
8.10) отличие заключается в зависимости амплитуды импульсов тока т' (рис. 8.46, б) от модулирующего напряжения ец (т). Это приводит к изменению амплитудь| первой гармоники тока и, следовательно, к изменению амплитуды напряжения на колебательном Рис. 8.45. Принципиальная схема к рис, 8.44. ук Рис. 8 18 Режим работы нелинейного резонансного усилителя при амплитуд- ной модуляции.
контуре усилителя. Модулированный по амплитуде ток основной частоты го показан нз рпс. 8.46, в. Штриховой линией обозначено менение 1т — амплитуды первой гармоники тока. из При правильном выборе амплитуды модулирующего напряжения изменение амплитуды импульсов Ы относительно исходного зна- чения 1, связано с еа линейным соотношением А1„= е„,еи, где й„, — постоянный коэффициент. Так как изменение еа (при постоянной амплитуде Е высокочастотного колебания) сопровождается изменением угла отсечки 9, то амплитуда первой гармоники коллектарного тока (см, формулу (8.24)) 1г = аг (0)(1тв + б1л~) = 1ш + Уамбо~ (О)еа. Здесь 1ш — амплитуда несущего колебания.
Произведение й,я Х х а„(8)еа изменяется па закону, отличагощегхусл от закона изменения модулирующего напряжения. Отсюда видно, что при модуляции смещением неизбегкны искажения: закон изменения 1, отличается от формы напряжения еа. Искажения могут быть достаточно малыми при правильном выборе пределов изменения угла отсечки и работе с неслишком глубокой модуляцией (40 — 50'/о). Глава 9 АБТОг ЕНЕРАТОРЫ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИИ ВЛ. АВТОКОЛЕВАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА Любой автогенератор представляет собой нелинейное устройства, преобразующее энергию питания в энергию колебаний.
Независимо от схемы и назначения автогенератор должен иметь источник питания, усилитель и цепь обратной связи. Из приведенных в гл. 5 сведений следует, что обратная связь должна быть положительной. Настоящая глава в основном посвящена изучению явлений в автогенераторах, используемых для получения высокочастотных гармонических колебаний. В качестве усилительных элементов в годобных генераторах используются транзисторы, электронные лампы и другие аналогичные приборы, а в качестве цепей нагрузки — колебательные цепи с сосредоточенными или распределенными параметрами.
Автогенератор, находящийся в стационарном режиме, представляет собой обычный нелинейный усилитель, для возбуждения которого используются колебания, вырабатываемые в самом генераторе; колебания с выхода усилителя подаются на его вход по цепи обратной связи. Если амплитуда н фаза возбуждения отвечают определенным условиям, то в энергетическом отношении автогенератар ведет себя так же, как и генератор с посторонним возбуждением. Однако генератор с самовозбуждением имеет существенные особен- ности. Частота и амплитуда автокалебания в стационарном режиме определяются только параметрами самого генератора, между тем как в генераторе с посторонним возбуждением частота и амплитуда навязываются возбудителем.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
