Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Кроме систем с амплитудной модуляцией широкое распространение получили электронные устройства с фазовой и частотной модуляцией вследствие некоторых преимуществ: лучшая помехозащищенность, большая информационная емкость и т.д. В фазо-модулированном колебании (ФМ) по закону модулирующего сигнала изменяется начальная фаза, а в частотно-модулированном (ЧМ) – частота колебаний.
Пусть модулирующее напряжение изменяется по закону
Uм = Um cos W t.
При фазовой модуляции начальная фаза несущего колебания должна изменяться по закону
jн = j + jм cos W t..(6.16)
В общем виде ФМ-колебание запишется:
Е (t) = Emо cos(w0 t + jм cos W t + j0). (6.17)
Мгновенное значение текущей фазы колебаний
j(t) = w0t + jn cos W t + j0 . (6.18)
Мгновенная частота ФМ-колебаний
w(t) = dj/dt = w0 - jм W sin W t. (6.19)
Отсюда следует, что при ФМ будет наблюдаться и модуляция частоты. В ЧМ-колебаниях мгновенная частота изменяется по такому же закону, что и модулирующее колебание:
w(t) = w0 + Dwм cos W t. (6.20)
Мгновенная фаза при ЧМ-колебаниях определится соотношением
. (6.21)
В общем виде ЧМ-колебание запишется как:
е(t) = Еmо cos(w0 t + (Dwм/W) sin W t + j0). (6.22)
Для осуществления частотной модуляции используют два метода. Первый метод заключается в непосредственном воздействии на частоту задающего генератора изменением индуктивности или емкости колебательного контура. Возможность изменения частоты следует из анализа соотношения для частоты резонансного контура (частоты генератора):
. (6.23)
Схема частотного модулятора, построенного по этому принципу, приведена на рисунке 6.13.
Модулятор представляет собой генератор гармонических колебаний на ОУ. Колебательный контур включен в цепи ПОС. Параллельно емкости колебательного контура Ск подключен варикап VD.
Модулирующее напряжение на варикап подается с помощью емкостей С2, С1. Под воздействием модулирующего напряжения емкость варикапа изменяется. Соответственно изменяется резонансная частота контура (см. 6.13), а следовательно и частота генератора.
Рисунок 6.13 – Частотный модулятор с использованием варикапа
В соответствии со вторым методом, ЧМ-колебания получают в результате сложения колебаний одинаковой частоты, но имеющих различные амплитуды или фазы. Принцип получения ЧМ и ФМ-колебаний по этому методу иллюстрируется как на рисунке 6.14. Тип модуляции будет зависеть от закона изменения фазы или амплитуды одного из колебаний.
а б в
а – амплитудной модуляцией одного из векторов; б – амплитудной модуляцией двух векторов; в – сложением двух векторов с одинаковыми амплитудами и фазовым сдвигом равным 1800
Рисунок 6.14 – Принцип фазовой (частотной) модуляции
Функциональные схемы ФМ и ЧМ-модуляторов с использованием принципа суммирования сигналов приведены на рисунке 6.15.
Получение ФМ-колебаний можно свести к следующим операциям: получение колебаний стабильной частоты – эта задача решается задающим генератором; получение колебаний, выражаемых вектором АМ-колебания (Uмод = КUmмsin W t) – эта задача решается балансным модулятором; сдвиг фазы на 900сигнала задающего генератора – эта задача решается фазовращателем и суммирование этих колебаний (рисунок 6.15а).
Получение ЧМ-колебаний в принципе решается такой же схемой с той лишь разницей, что модулирующий сигнал должен быть представлен в виде (Umм/W)sinWt в соответствии с (6.10; 6.11). Эта задача решается преобразователем модулирующего сигнала, в простейшем случае эту задачу выполняет интегрирующее звено в виде R-C цепи. Все функциональные узлы, представленные в этих схемах, уже рассмотрены, кроме балансного модулятора.
а
б
а – фазовый модулятор; б – частотный модулятор
Рисунок 6.15 – Функциональные схемы модуляторов
Балансно-модулированным колебанием называется амплитудно-модулированное колебание, в котором отсутствует колебание несущей частоты. Существуют разновидности модуляторов: в спектре есть колебания и нижней боковой, и верхней боковой частоты; в спектре колебания присутствует только верхняя боковая или нижняя боковая частоты.
Дата публикования: 2015-01-23; Прочитано: 702 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!