тор. Теория электрической связи (37). Теория электрической связи (37)
 Скачать 2.07 Mb.
|
|
14. Метод угла отсечки Применяется при анализе модуляторов, детекторов, ограничителей, умножителей частоты и т.д.  Импульс тока через НЭ характеризуется двумя параметрами: 1. Высота импульса Imox 2. Ширина импульса 20, где 0 угол отсечки, т.е. половина той части периода, в течение которой проходит ток через НЭ.   (5)Периодическая последовательность импульсов тока является четной функцией, её разложение в ряд Фурье имеет вид:  Каждая компонента тока пропорциональна SU зависит от угла отсечки . Коэффициенты называются соответственно коэффициентами постоянной составляющей, 1, 2 и прочих гармоник. Коэффициенты гармоник являются нормированными относительно SU амплитудами спектральных составляющих тока, определяющими влияние угла отсечки на амплитуду компонент:  Используя графические зависимости коэффициентов Берга от амплитуды компонент тока определяются как: In = SU (0) Максимальные значения (0) для n 1 достигается при 0 =1800 /п 15. Метод трех и пяти ординат При определении нелинейных искажений в усилителях, модуляторах и т.д. При этом аппроксимация не требуется. Метод основанный на использование формул пяти ординат, позволят просто и быстро определить среднее значение тока и амплитуды его первых четырех гармоник, т.е. получить ток в виде:   Для определения пяти постоянных I0 – I4 подставляем в выражение (1) пять условий, сводящихся к требованию, чтобы при =0, и, значения тока, получающиеся из (1), совпали бы с действительными величинами тока i,получаем следующую систему уравнений:    Решая эту уравнений относительно неизвестных получаем:     Метод, основанный на использовании формул трех ординат, основан на требовании совпадения рассчитанных ординат тока с действительными в трех выбранных точках imax,i0, imin и позволяет определить только первые три компоненты тока. Расчетные формулы имеют вид:
  16. Умножители частоты Умножитель частоты - такое устройство, у которого в n раз больше частоты входного сигнала.  Умножение частоты возможно в НЭ или в ПЭ. Рассмотрим принцип работы в умножителе частоты на транзисторе.     НЕЛИНЕЙНЫЕ УСИЛЕНИЯ Требования к усилителю: 1. Усиление с минимальными искажениями. 2. КПД. Усиление возможно в линейном и нелинейном режимах.     17. Ограничители 1. Ограничители мгновенных сигналов. 2. Амплитудные ограничители. Ограничители реализуются только при помощи НЭ. Ограничители мгновенных значений сигналов бывают Зх типов: 1. Ограничение сверху (по мах). 2. Ограничение снизу (по мин). 3. Двухстороннее ограничение. В качестве ограничителей используют: полупроводниковые диоды, транзисторы. 1. Ограничение сверху.   2. Ограничение снизу.  3.Ограничение двусторонее.  Основной характеристикой ограничителей мгновенных значений является характеристика ограничителя. То значение входного сигнала, начиная с которого начинается режим ограничения называется пороговым.   Амплитудный ограничитель - устройство, которое создает на выходе колебаний с постоянной амплитудой при подаче на вход колебаний с переменной амплитудой.  Основной характеристикой АО является характеристика ограничений.  18. Модулированные колебания Для передачи сигналов на большие расстояния, для переноса спектра сигналов в нужный диапазон частот и для увеличения эффективности использования каналов связи применяют модуляцию. Изменение одного из параметров несущего в соответствии с законом передаваемого сообщений называется модуляцией. Высокочастотное колебание, которое несет колебание, называется несущей. Тот параметр модулируемого сигнала, в изменении которого содержится передаваемое сообщение, называется информационным. Наиболее часто в качестве несущего используют высокочастотное гармоническое колебание, в некоторых случаях используют последовательность импульсов (пилообразный, прямоугольный, или трапециидальный). В отдельных необходимых случаях используют узкополосные случайные процессы - шумоподобные сигналы или несущие. РАССМОТРИМ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРУЕМЫЕ СИГНАЛЫ (AM)  - несущая  - модулирующий сигнал.В результате модуляции получим сигнал:     (1) - формула AM сигнала при модуляции одним тоном с частотой При т>1- происходит перемодуляция, правильно восстановить форму сообщения в приемном конце становиться невозможно. Рассмотрим спектр AM сигнала при модуляции одним тоном:   Спектральная диаграмма AM сигнала при модуляции одним тоном, а ширина ее спектра равна . Реальное сообщение в зависимости от назначения системы связи имеет определенный спектр частот. При модуляции сложным сообщением: SАМ(t)=U (1+ M t) cos t, где М - результирующая глубина модуляции. При модуляции сложным сообщением ширина спектра AM сигнала будет равна удвоенному значению максимально модулирующей частоты: Экономия по мощности: 1. Убирает несущую, после того, как получили сигнал, следовательно мощность несущей идет на мощность боковых составляющих (полос). 2. С одной боковой полосой (можно оставить часть несущей). 3. Вместо несущей можно использовать пилосигнал. 19. Принципы получения сигнала с AM Однотактный диодный амплитудный модулятор.   
Модуль сопротивления параллельного контура, настроенного на частоту .  Если для частот , сопротивление контура и для других частот тогда:    Если амплитуда несущей и амплитуда модулирующей укладываются на участке ВАХ, которую можно аппроксимировать полиномом 2ой степени, то модуляция происходит без искажения. Если амплитуда несущей и амплитуда модулирующей не укладываются на участке ВАХ, то аппроксимация осуществляется полиномом Зей степени, существует искажение. Рассмотрим принцип работы балансного амплитудного модулятора, который состоит из двух однотактных диодных амплитудных модуляторов (БМ).    1. На выходе БМ отсутствует несущая и ее гармоники ( ). 2. Отсутствует 2 , Дальнейшее улучшение спектра сигнала можно получить, используя схему кольцевого модулятора. Кольцевой модулятор (преобразователь) представляет собой 2 БМ, соединенных между собой таким способом, в результате которого его выходное напряжение будет равно сумме выходных напряжений каждого БМ в отдельности. Кольцевой преобразователь (КП) - широко применяется в аппаратуре многоканальной связи с частотным разделением каналов. КП можно использовать как: 1. Модулятор 2. Детектор 3. Преобразователь частоты КП - детектор, следовательно несущая остается, на вход подается , UАМ(t) . КП - преобразователь частоты: перенос спектра сигнала из одного диапазона частот в другой без изменения соотношений между спектральными составляющими (транспонирование спектра). 20. Практические схемы амплитудных модуляторов Наиболее часто в качестве НЭ схемы амплитудных модуляторов применяют транзисторы и электронные лампы.  Лампы: если несущая или низкочастотная модулирующее напряжение одновременно подаются на участок сетка-катод, то существует сеточная модуляция. Несущая сетка-катод, НЧ модулирующее напряжение анод-катод, следовательно существует анодная модуляция. Несущая сетка-катод, НЧ модулирующее напряжение сетка 2-катод, модуляция происходит по экранной сетке. РАССМОТРИМ ПРИНЦИП РАБОТЫ БАЗОВОГО МОДУЛЯТОРА 
Основной характеристикой БМ, при которой оценивается качество и режим его работы, является модуляционная характеристика.  Модуляционная характеристика БМ - это зависимость 21. Коллекторный модулятор При коллекторном модуляторе используется зависимость Iк = Ф(Ек), при этом Uω – подается в цепь базы, а UΩ – в цепь коллектора. Е0 – для выбора начальной рабочей точки.     У ламп большое внутреннее сопротивление и следовательно высокоомная Rое.  Основной характеристикой коллекторного модулятора является модуляционная характеристика, которая определяет его качество и режим работы. 1. Выделяем линейный участок на СMX. 2. Выбираем рабочую точку Ек. 3. Определяем UΩmax ≥ UΩ 22. Методы получения однополосных сигналов  1. Амплитуда несущей не нужна, существуют две боковые полосы с AM без несущей. 2. Без несущей, одна боковая полоса с AM. 3. Одна БП с AM с остатками несущей. 4. 0БП - AM с пилосигналом. Существует два метода получения сигнала с одной боковой полосой (ОБП): 1. Метод фильтрации. 2. Метод фазирования. Рассмотрим метод фильтрации:  Недостатком этого метода является то, что теряется половина мощности (часть энергии). Рассмотрим метод фазирования:   |
