Экзаменационный билет № 7. 1. Демодуляция фазомодулированных колебаний

1. Демодуляция фазомодулированных колебаний

Демодуляция — процесс, обратный модуляции, заключается в выделении сигнала из модулированного колебания с помощью нелинейных устройств.

Демодуляция ФМ-колебаний, модулированных прямоугольны­ми импульсами, заключается в сравнении ФМ-сигналов с некото­рым опорным напряжением, имеющим частоту, равную частоте несущего колебания ФМ-сигнала (синхронное напряжение).

В про­стейшем случае фаза опор­ного колебания должна совпадать с фазой импуль­са или паузы. Существует много мето­дов создания опорного на­пряжения, имеющих те или иные недостатки. Еще в 1933г. ученый А.А Пистолькорс предложил схему преобразования ФМ-сигнала в АМ-сигнал (рис. 1.17, а).

Рис. 1.17. Демодуляция фазомодулированных колебаний: структурная схема (а) и ха­рактеристика (б) демодулятора

Удвоение частоты сигна­ла, манипулированного по фазе на 180°, приводит к уст­ранению манипуляции. На­пряжение удвоенной частоты, полученное в результате вып­рямления, пропускают через узкополосный фильтр. На вы­ходе фильтра появляется гар­моника с удвоенной частотой. После делителя частоты полу­чаем аналог исходного несу­щего колебания, которое яв­ляется опорным напряжением.

Из диаграммы (рис. 1.17, б) видно, что в результате сло­жения ФМ-сигнала с опор­ным напряжением на выходе делителя частоты появляется АМ-колебание на выходе схе­мы сравнения, которое затем детектируется.

Недостатком данной схе­мы является трудность в создании опорного напряжения, частота и фаза которого должны оставаться стабильными во времени. Суще­ствует опасность так называемой «обратной работы», когда вместо сигнала «1» принимается сигнала «0» и наоборот.

2. Счетчики импульсов. Назначение, устройство и типы

Назначение

Счетчики импульсов предназначены для подсчета импульсов, поступивших на вход, в интервале между которыми он должен хранить информацию об их количестве, т.е. фиксировать их число, которое отождествляется с некоторым числовым кодом. Поэтому счетчик состоит из запоминающих ячеек – триггеров.

Устройство

Между собой ячейки счетчика соединяются таким образом, чтобы каждому числу импульсов соответствовали единичные состояния определенных ячеек. При этом совокупность единиц и нулей на выходах n ячеек счетчика представляет n – разрядное двоичное число, которое однозначно определяет количество прошедших на входе импульсов.

Поэтому ячейки счетчика называют его разрядами.

Каждый разряд счетчика может находиться в двух состояниях. Число устойчивых состояний, которое может принимать данный счетчик, называют его емкостью, модулем счета или коэффициентом пересчета.

Общее число состояний двоичного счетчика N (модуль счета) определяется по формуле N = mⁿ, где п — число разрядов счетчика.

Выходы одноразрядного счетчика, его состояния и цифры обозначаются 0, 1, 2, м - 1. Символом счетчика на схемах служат буквы СТ (рис. 2.14). Если сигнал 1 присутствует на выходе 0, значит счетчик находится в исходном состоянии 0.

Рис. Функциональная схема одноразрядного счетчика

На остальных выходах при этом будут сигналы 0. При поступлении на вход счетчика одного импульса счетчик переключается в состояние 1, сигнал 1 будет на выходе 2, на остальных выходах — 0.

Типы

Счетчики импульсов подразделяются на простые и реверсивные. Простые счетчики могут быть суммирующими (их показания увеличиваются на единицу с поступлением на вход каждого следующего импульса) и вычитающими (их показания уменьшаются на единицу). Реверсивные счетчики могут работать одновременно как суммирующие и как вычитающие и являются, по сути, комбинациями суммирующих и вычитающих счетчиков. Переключение с прямой работы на обратную (со сложения на вычитание) в реверсивном счетчике осуществляется автоматически с помощью специальных схем.

Счетчик, у которого под воздействием входного импульса состояния переключающихся разрядов изменяются последовательно друг за другом, называют счетчиком с последовательным переносом, а когда переключение происходит одновременно (или почти одновременно) – счетчиком с параллельным переносом.