Прянишников В.А. Электроника. Курс лекций (1998) (1166121), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Из этого графика видно, чтс-":„ измепснпе емкости па ЛС приводит к изменению сдвига фаз па Лгр, что и обеспе-,, зиваег фазовую модуляцию. Широтно-импульсный модулятор. Широтно-импульсные модуляторы преоб- ",„: разуют ппформативньш сиыгал а(г) в последовательность импульсов и„„,„. характе. -"-: ризуемых длительностью импульса г„и длительностью паузы г„при постоягшсйг:, периоде Т их следования, который задается внешним или внутренним задающим:.,::.'! генератором импульсов.
Выходным параметром широтно-импульсного модулято.';,', ра (ШИМ) является коэффициент заполнения Р=г„/Т. В общем случае ШИМ мо-.:,:: жез быль построен по структурной схеме, приведенной на рис. 24.12а. :,я а) б) 'а'Т н(г~)~ — —— Рнс З4 1 К Схсма фазово,о модуагпора на варнкана Лекция 25. Дсмолудято и электрических сигналов ) им.
м Рас. 24 12. Сксма ширстис-имаудьашгс модулятора 1а) и график с~с рабаты ддя сдистакшсгс рсжима (б) Задающий генератор формирует последовательность прямоугольных импуль- : сов с заданным периодом Т. Эти импульсы управляют генератором пилообразных ;,:.-:. импУльсов им, котоРые постУпагот на вход компаРатоРа. Входной сигнал и„, сРав-;,.: нивается с опорным напряжением и.а, и в результате этого сравнения формируется СНГПал ОШИбКИ ПРОПОРЦИОНаЛЬНЫй РаЗНОСтИ Нммма(1)тсиа„-С1аа Компаратор используется для сравнения информативного сигнала, который !,'"", равен напряжению ошибки, и линейно расгушего напряжения пилообразной фор-:;'.с.мы.
В результате этого сравнения на выходе компаратора формируется прямоу::: . гольный импульс, ширина которого определяется моментом сравнения напряже),:.'на ЯИЯ ПИЛЫ С ИНфОРМатИВНЫМ СИГиаЛОМ а11). ТаКИМ ОбРаЗОМ, ШИРИНа ИМПУЛЬСОВ определяется мгновенным значением сигнала а11) в момент сравнения с напряженнем развертки пилоообразной формы Широтно-импульсные модуляторы получили широкое распространение в раз!:, личных силовых устройствах прги управлении ключевыми элементами.
::;:,- Лекция 25. Демодуляторы электрических сигналов назначение и виды демодуляторов. Демодуляция гдетектирование) является процессом, обрапгым модуляции т. е. при демодуляции из модулированного :,':. колебания извлекают информативный сигнал а(1). Часто процесс демодуляции на- 'зывают детектированием (та е. обнаружением) сиысалов. В зависимости от вида :: .
модулированного сигнала демодуляторы деляг на амплитудные, частотные и ':.: фазовые. Демодуляция импульсномодулированных сигналов в основном произво-'. дится так же, как и гармонических сигналов. 261 Лехиия 25. Демодудято ы эдект ических сипьадов Простейшими амплитудными демодуляторами являются диодные, которые ( могут быть однотактными и двухтактными.
Схемы однотактных диодных демоду!': ляторов с последовательным и параллельным включением диода приведены на ~, рис. 25.2. Если диод имеет квадратичную вольт-амперную характеристику вида (25.1) (=а,и+ахи !,-то,полагая, что к диоду приложено амплитудномодулированное колебание,най:.,дем ток в нем: (ыа< ЧЛ (() соь еэе(+ ах((„'(() соь'оуе(= (У~~(е) =а, У (г)соьгсе(+а,— 2 — (1+соя 2(оег)ы (у''(е) (у,'е(с) =П (()созе)е(+а;.~ соь2ю(+ах — и — '.
Фильтр, установленный на выходе демодулятора, должен быть выполнен так, . чтобы выходное напряжение ие содержало сигналов с частотами юе и 2о~, поэто' му можно считать, что их„(!) и,=ах 2 2(„ где У„,(()= У»,(1+тлмсоьй(). Подставив значение У„((), найдем напряжение на нагрузке и„= 2 — — (1+хллмсоьй() . оя( ™Ме х :,откуда находим значение и„в виде и ыаЛ/М„(1 +2тл„соьй(+тлмсоьхй()(2= ог(у»я ~ еилм) 2 ! а охн, талый х 2 ---;1+ — ~ — '- — —" соь2й(= 2 ( 2 (+ах(Р тлмКсоьй(+ = Ц+ (.(аосоьй(+ У „соя 2йд , где Ц=ахУ'Л„/2(1+там/2) — постоянная составляющая напряжения и„на на.,- грузке, У ы=а,К,тами„— амплитуда с частотой информативного сигнала, ''.
е(„„=а,(у' тлмЛ„(4 — амплитуда напряжения искажений. б) И) С„ ~ иеи "Рие.зз.2. Схемы однотактных диодных демодуляторов: е поеиедоаательиым акиюяеиием диода (а) и параддедьным (Ь) Раздел 5. Нолинеиныо злокт онныо устройства Из формулы (25.2) следует, что при квадратичной характеристике диодиого ' детектора спектр выходного сигнала демодулятора содержит постоянную состав-:: ляющую Ра, напряжение информативного сигнала У„„, с частотой Й и напряжение':", искажений с частотой 2х2. Так как сигнал с частотой 2хх искажает принятое сооб-:; щение, то необходим фильтр с полосой пропускания менее 2й. Нелинейные искажения диодпого демодулятора можно оценить по козффиця-: енту гармоник: г25.3);: Из формулы (25З) следует, что коэффициент гармоник уменьшается с умень-"-': шением коэффициента амплитудной модуляции лзам.
Максимальное значение ко-.:: эффициента гармоник при там=) равно К, =25Кх Несмотря на большие нелинейные искажения, диодные детекторы получил '!, достаточно широкое распространение, в основном благодаря своей простоте. Для„::.', устранения постоянной составляющей Са используется разделительный конденса-:;-', тор С, В параллельном лиодном демодуляторе сопротивление нагрузки Яа включегю -,';: параллельло диолу„как показано на рис.
25.2 б. При этом конденсатор С„, вялю-:!: чепный последовательно с источником сигнала и„„, не пропускает постоянную.:.:,' составляющую на вход демодулятора, поэтому такой демодулятор часто назьзва-':;; ют детектором с закрытым входом. На выходе параллельного детектора необхо-.:: димо включить фильтр Рхо, Со с полосой пропускания меньше 2Х?. Другие харак-.:,",,. теристики параллельного диодпого демодулятора практически не отличаются от Г характеристик последовательного демодулятора.
в том числе и степень искажения,.':;;~~ выходного напряжения. Для увеличения коэффициента передачи диодного демодулятора часто при-,':;;,:-' меняют двухтактные схемы, изображенные на рис. 25.3. Двухфазная схема-';;:-!~ (рис, 25.3 а) содержит два диода, работаюших на обшую на1рузку. Серьезным недостатком этой схемы является использование двух противо-::;:, фазных источников входного сигнала, что можно реализовать применением'.,";.':, трансформатора со средней точкой на выходной обмотке. Дру~ой двухтактныя демодулятор, изображенный на рис. 25.3 о, выполнен по мостовой схеме. Эта,-,':-'.
Р'Р) Св б) а) узР4 Рис. 25 3. Своим лвухтахгиых диоаив.х лвмояуаягоров: авухфазио~о (а) и мостовОго (о) Лекция 2э. Демодуляторы элскт плоских сиснвлов ' схема также не лишена некоторых недостатков, которые ограничивают ее приме!: нение, Во-первых, в этой схеме используются четыре диода, которые должны быть ' согласованы по параметрам, чтобы избежать дополнительных искажений сигнала на выходе. И во-вторых, в этой схеме источник входного сигнала и нагрузка не имеют общей точки Для исключения нелинейных искажений сигнала и повышения коэффициента :: передачи диодного демодулятора широкое применение получили схемы с опера- ционными усилителями, реализующими так называемые иидеальпые диоды».
Схе.. ма идеального выпрямителя с операционным усилителем приведена на рис. 25.4. Простейшая схема., изображенная на рис. 25.4 а, содержит два диода И>1 и Иэ2, ! вюпоченные в цепь отрицательной обратной связи последовательно с сопротивле- ниями К, н К,. При положительном напряжении на входе схемы в результате ' т' инверсии полярности операционным усилителем отпирается диод ИЭ, и на выхо'де формируются отрицательные полуволны выпрямленного напряжения. При этом коэффициент передачи схемы будет равен К= 1/„мн/1/„, =-К,/К,, При отрицательном напряжении на входе диод ИЭ1 будет заперт, а диод Иэ2 :: " открыт. В результате на выходе формируются импульсы выпрямленного напряжения положительной полярности. В этом случае коэффициент передачи схемы будет равен 1/„ел/С'„„= К,/К, Таким образом„схема, приведенная на рис. 25.4 а, может обеспечить однотактное выпрямленно положительных или отрицательных полуволн модулированного напряжения, так как нагрузки нужно подключать или к выходу 1/„,„, илн к выходу 1/„„с.
Для получения лвухтактного выпрямления необходимо сложить си~палы ,,:, ' с этих двух выходов. Передаточные характеристики схемы рис. 25.4 а приведелы на рис. 25.4 о Схема, обеспечивающая двухтактное выпрямление, приведена па рис 25.5 а. Эта схема по сравнению со схемой на рис. 25.4 а дополнена суммирующим усилителем ОУ2. При положительном напряжении на входе также будет открыт диод ИЭ! и выходное напряжение ОУ1 поступает через сопротивление Кх на инвертирующий вход ОУ2.
Коэффициент передачи схемы определяется формулой: ст Км ~1,„„/Ю„=КтКа/1К,К;~. (25.4) ! И„,,„с и„„ и„нц Рис. 25.4. Схема олнотахтного лсмолулятора на опсранионном ус1 лнтслс 1а1 н с1о аоэффжвсн~ псрсла ж (оЭ Раадел5. Нелинсйиыс элект оииыс стройства Если входное напряжение имеет отрицательную полярность, то открыт д' ' Р2)2 и выходное напряжение ОУ1 поступает на прямой вход ОУ2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
