ЧМ-детектор

Цель работы: изучение системы параметров модели функционального источника напряжения NFV и модели независимого генератора напряжения V; освоение режима моделирования спектра сигнала.

Задание: сформировать на основе функционального источника напряжения NFV или независимого генератора напряжения V частотно-модулированный сигнал и провести моделирование схемы ЧМ-детектора; при моделировании ЧМ-детектора получить зависимость выходного низкочастотного сигнала от изменения частоты; исследовать влияние вида схемы и ее параметров на данную зависимость и коэффициент передачи детектора.

Указания: частотно-модулированный сигнал описывается выражением:

,

где: – максимальная амплитуда, – постоянная экспоненциального затухания, – основная частота, – скорость линейного изменения частоты, – период повторения изменения частоты, – девиация частоты. Данный сигнал представляет собой колебание с периодическим изменением частоты по линейному закону и амплитуды – по экспоненциальному закону. Для формирования частотно-модулированного сигнала с постоянной амплитудой следует выбрать .

Построение схемы ЧМ-детектора, как правило, основано на преобразовании ЧМ-сигнала в АМ-сигнал и использовании АМ-детектора. Данное преобразование осуществляется с помощью линейной частотно-избирательной цепи. В простейшем случае – это колебательный контур, расстроенный относительно средней частоты ЧМ-сигнала (рис.16(а)), или с равной ей резонансной частотой (рис.16(б)). Для успешной работы последней схемы необходимо выполнение условия в рабочей полосе частот. Недостатком схем, показанных на рис.16, являются нелинейные искажения вследствие нелинейности частотных характеристик контуров. Устранение данного недостатка возможно при использовании балансных схем. Балансные схемы для моделирования ЧМ-детектора показаны на рис.17(а, б). Крутизна детекторной характеристики определяется как:

.

Трехобмоточный трансформатор в системе МС сформирован в виде макромодели на основе файла Centap.mac. В качестве параметров для него задаются значения индуктивностей обмоток, коэффициент связи равен 0,999. Путь к данному компоненту: Component→Analog Primitives→Macros→Centap.