фааыаф. Лабораторные работы. Лабораторная работа 1 Знакомство с системой схемотехнического моделирования MicroCap 9

• Название: Лабораторная работа 1 Знакомство с системой схемотехнического моделирования MicroCap 9
• Анкор: фааыаф
• Дата: 02.12.2020
• Размер: 1.79 Mb.
• Имя файла: Лабораторные работы.doc
• Тип: Лабораторная работа; #155985
• страница: 5 из 10

Лабораторная работа № 3

Исследование сигнала с амплитудной модуляцией

I. Цель работы

С помощью программы Micro-Cap построить осциллограммы АМ-сигнала с различными коэффициентам модуляции.

II. Предварительный расчет

1. 
   Построить зависимость АМ-сигнала от времени по ниже приведенной формуле при различных индексах модуляции m=0,2; 0,5; 1; 1,2; на интервале t  [0, 150] мс.
   
2. 
   Построить спектры несущего колебания и АМ-сигнала при различных индексах модуляции (m=0,2; 0,5; 1; 1,2;)
   

III. Порядок выполнения работы

На рис. 1 показана упрощенная схема радиопередающего устройства с АМ-модуляцией. Звуковое сообщение преобразуется микрофоном в электрический низкочастотный сигнал (модулирующее сообщение), которое поступает в амплитудный модулятор. С другой стороны в модулятор поступает высокочастотный сигнал (несущее колебание). На выходе модулятора образуется АМ-сигнал с симметричной огибающей и высокочастотным заполнением.

Огибающая АМ-сигнала изменяется по закону, совпадающем с изменениями низкочастотного модулирующего сообщения. Частота и начальная фаза АМ-сигнала остаются неизменными.

На рис. 2 показана схема машинного эксперимента для получения АМ-сигнала


Рис. 1



Использовать следующую форму записи АМ-сигнала и его параметры:


Где U=1 В – постоянный коэффициент, определяющий амплитуду несущего колебания в отсутствие модуляции.

m=0,2 – коэффициент (индекс) модуляции

=2F₀ – модулирующая частота (F₀=20 кГц)

₀=2FS – частота несущего колебания (FS=1 Мгц)

t – время.

u_АМ(t)=Offset*(1+ModIndex*V(In))*Vpeak*Sin(2*PI*FS*t)

где V(In) = cos(2F₀t) – модулирующий сигнал

Offset=1 – дополнительный коэффициент

ModIndex = m = 0,2 -индекс модуляции

Vpeak =U=1B – амплитуда несущего колебания без модуляции

IV. Моделирование схемы.

1. Сборка схемы.

Введите в схему источник синусоидального напряжения с амплитудой U_m=1B (V=1 A) и рабочей частотой f=20 кГц (F0=20k), имитирующий низкочастотный модулирующий сигнал - Component\Analog Primitives\Waveform Sourses\Voltage Sourse. В окне values введите следующие данные: DC 0 AC 1 0 Sin 0 1 20k 0 0 90.

Введите амплитудный модулятор – Component\Analog Primitives\Macros\AM. В появившемся окне Amplitude Modulator Macro в поле value введи значение частоты несущего колебания 1Meg, установите галочку Show. Измените индекс модуляции:
ModIndex=.2 (*перед цифрой 2 стоит точка)
Введите снизу от источника землю (Ground) и соедините элементы как показано на рис. 3


рис. 3

2. Построение АМ-сигнала при различных коэффициентах модуляции

2.1 Построение АМ-сигнала при малом коэффициенте модуляции

Вызовите окно настройки параметров графика с помощью меню Analysis и команды Transient.

Установите следующие параметры:

Time Range – 150u – интервал времени (150мкс)

Maximum Time Step – 0.001u – максимальный временной шаг (0.001 мкс)

X Range и Y Range – Auto –автоматическое масштабирование

X Expression – t – аргумент функции

Y Expression – V(2) – параметр построения (напряжение).

Запустите построение. Появится график зависимости AM-сигнала от времени при малом коэффициенте модуляции (m=0,2).

Данный график занесите в отчет. Сделайте вывод о форме полученного сигнала.

2.2 Построение АМ-сигнала при большом коэффициенте модуляции

Увеличьте коэффициент модуляции – ModIndex=1.2 (m=1.2). Повторите построение.

Данный график занесите в отчет. Сделайте вывод о форме полученного сигнала.

Повторите построение графика с коэффициентами равными m=0.5 и m=1. Полученные графики занесите в отчет. Сделайте вывод о форме полученных сигналов.