Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 [126] 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

Тактовый £емератор

UJi/NQ адреса

Mt/мрвпро -цессор

<2L

S/cmpouc/rrSo

Ши»а данных

Шина i/правления

Рис. 15.14. Структурная схема микрокомпьютера

Интересующимся применением микропроцессоров в медицине можно рекомендовать [30]. Для подробного изучения принципов работы микропроцессоров можно рекомендовать [31, 60, 61].

В заключение следует отметить, что ул<е существующие микропроцессоры позволяют создавать весьма эффективные микропроцессорные системы для обработки сигналов на базе-8 и 16-разрядных микропроцессоров. В настоящее время промышленность выпускает 32-разрядные микропроцессоры [21]. Выпускаются так-л<е мультипроцессорные системы, например супермини-компьютеры семейства VAX [23].

Глава 16 МОДУЛЯЦИЯ

16.1. АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ

Модуляцией колебаний называется медленное по сравнению с периодом колебаний изменение амплитуды, фазы или частоты колебаний по определенному закону.

Такое изменение осуществляется для того, чтобы с помощью радиочастотного колебания передавать сообщения: речь, музыку, изображение, телеметрические показания датчиков, кодированные сигналы управления.

Радиочастотное колебание характеризуется амплитудой, частотой и фазой. Соответственно различают три основных вида модуляции: амплитудную, частотную и фазовую.

При амплитудной модуляции изменяется только амплитуда колебания, а фаза и частота остаются неизменными. Однако отметим, что в некоторых случаях при амплитудной модуляции



возникает также и нежелательная паразитная частотная или фазовая модуляция. При амплитудной модуляции косинусои-дальным сигналом модулированное колебание e{t) имеет вид

e{t) =Ето{\+то,оъ Qcos соо

(16.1)

где Етй - амплитуда несущего колебания; т-коэффициент модуляции; Q - частота модулирующего колебания; соо - частота несущего колебания.

Амплитудно-модулированное радиочастотное колебание показано на рис. 16.1.

Максимальное и минимальное значение амплитуды:

Рис. 16.1. Амплитудно-модулированное .колебание

Ещ max - E-iYiQ (1 + Wi); Етт\п = Ето(\ - т) .

(16.2) (16.3)

Коэффициент амплитудной модуляции есть отношение разности между максимальной и минимальной амплитудами к их сумме:

/И= (iJmmax -£mmm)/(-£mmax + £mmln). (16.4)

Этой формулой пользуются ДЛЯ определения коэффициента модуляции и в том случае, когда модуляция производится не гармоническим колебанием, а колебаниями сложной формы, например когда модуляция «вверх» и модуляция «вниз» неодинаковы:

Еттаах ЕщОЕтО £mmm-

При модуляции гармоническим колебанием результирующее радиочастотное модулированное колебание можно представить в виде суммы колебаний:

e{t) = £mo(l + wcosQOcos(Oo =EmoCOs,mi +

+ O.SmilmoCOS ((Оо- Q) + O.SmfmoCOS («0 + Q) t.

Таким образом, спектр радиочастотного колебания при амплитудной модуляции гармоническим колебанием состоит из трех составляющих: нижней боковой, несущей и верхней боковой.

Различают максимальную, минимальную и среднюю мощность модулированного колебания.

При гармоническом модулирующем сигнале максимальная мощность

Ртах=(1+И)2Рк.

(16.5)

где P„e,c = £mo/2i? - МОЩНОСТЬ нссущего колебания, выделяющаяся на некотором сопротивлении R.



При т= 1

f тах = 4Риес-

Минимальная мощность

Ртт={1-туР„ес.

При т=1

Ртш = 0.

(16.6)

(16.7) (16.8)

Средняя мощность равна сумме мощностей всех составляющих спектра. При модуляции гармоническим колебанием

Рср -

2 R при m=l

Pep - 1,5Риес.

mO

\+\Р.

(16.9)

(16.10)

16.2. МЕТОДЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ

Из выражения (16.1) видно, что для осуществления амплитудной модуляции необходимо перемножение несущего и модулирующего колебаний. Это можно сделать с помощью как линейных, так и нелинейных преобразований.

На рис. 16.2 показана схема, в которой модуляция осуществляется подачей модулирующего колебания на базу. Из схемы следует, что напряжение на базе является суммой модулируемого и модулирующего колебаний. Рисунок 16.3 объясняет принцип модуляции с помощью идеализированной входной характеристики транзистора.

На рис. 16.4 приведена схема эмиттерного модулятора. Дифференциальный усилитель на транзисторах VT1 и VT2 включен по схеме фазоинвертора. Генератор стабильного тока создает стабильный ток, значение которого пропорционально входному низкочастотному напряжению. При малых входных высокочастотных и низкочастотных напряжениях амплитуда выходного напряжения

Vmex{t)=k,Umo{\+k2F [t)], (16.11)

где k\ и 2 - коэффициенты пропорциональности; [/„о-амплитуда входного высокочастотного напряжения; F{t)-функция, задающая временную зависимость модулирующего напряжения.

Оба типа модуляции осуществляются в предварительных каскадах передающих устройств. В последующих каскадах, являющихся генераторами с внешним возбуждением, модулированные колебания усиливаются. Эти каскады работают в режиме В или С (угол отсечки меньше 90°).


вх.34 О-

выг.

Рис. 16.2. Схема транзисторного генератора с модуляцией на базу



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 [126] 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0012