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




Рис. 16.14. Осуществление фазовой модуляции сложением двух перпендикулярных векторов:

а - при амплитудной модуляции одного из векторов, б - при амплитудной модуляции двух векторов, направленных в разные стороны; в - прн балансной модуляции одного нз векторов

напряжению, индекс модуляции должен быть малым (не более 0,5). Последующим многократным умножением частоты можно довести индекс модуляции до требуемого значения. На рис. 16.15 показана структурная схема передатчика, в котором фазовая модуляция по методу Армстронга эквивалентна частотной модуляции благодаря применению предыскажающей цепи.

Предыскажающая цепь преобразует спектр модулирующего колебания таким образом, что напряжение на выходе цепи обратно пропорционально частоте входного сигнала в некотором диапазоне частот. Если к входу такой цепи приложить модулирующее напряжение Ивх= tmcos Q, то на выходе получим

Фазовый угол модулированного колебания пропорционален напряжению Пвых И равен

ф(0=СОо--фт81пО,

где фт=(/т/0). Очевидно, что

С0(/) =ф(/) =COo + [;mCOS Ш.

Таким образом, изменение мгновенной частоты совпадает с модулирующим напряжением, что эквивалентно частотной модуляции.

кварщевый евмвратдр

Ралансный модулятор

Суммируют и а усилитель

частоты

1

Предыскота юицай

вход 34

цепь

Рис. 16.15. Структурная "схема передатчиков с частотной модуляцией по методу Армстронга



Обычно в передатчике, работающем с использованием метода Армстронга, применяется предыскажающая цепь, обладающая свойствами интегрирующей цепи только для частот ниже некоторой граничной частоты fp (например, 2 кГц) и пропускающая сигналы с частотами выше граничной без искажений. В результате высокочастотное колебание оказывается промодулированным по частоте сигналами с частотами ниже граничной и по фазе сигналами с частотами выше граничной. В гл. 20 будет показано, что такой способ обеспечивает улучшение отношения сигнал-помеха при приеме.

Метод Армстронга имеет познавательное значение. Поэтому он здесь описан. Практическое его применение затруднено, так как он требует большого числа каскадов умножения частоты при широком спектре модулирующего колебания. Например, при радиовещании требуется передать спектр звуковых частот от 20 Гц до 20 кГц при амплитуде девиации частоты Afm=50 кГц. Тогда для нижней частоты спектра индекс модуляции \l5m=5-10*/2-10 = = 2,5-10. Если считать максимально допустимым с точки зрения искажений индекс модуляции в методе Армстронга г1;т=0,25, то для минимальной частоты потребуется увеличение индекса модуляции в 2,5-103/0,25= 10< раз.

Надежно работающий умножитель строят из каскадов, в каждом из которых умножение осуществляется не более чем в 4- 5 раз. Умножение в 10* раз можно, например, осуществить с помощью шести каскадов умножения (5-б-5•5-4-4). Это не очень сложная система, но ее предпочитают заменять модулятором с изменяющейся емкостью контура автогенератора с автоматической подстройкой средней генерируемой частоты с помощью фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).

Частотная манипуляция. Для передачи телеграфных и других кодированных сигналов применяется частотная манипуляция, заключающаяся в попеременной передаче колебаний то одной, то другой частоты. Если разность передаваемых частот мала, то уход частоты передатчика вследствие нестабильности может превышать полезную девиацию частоты. Для устранения этого недостатка можно осуществить поочередную коммутацию двух непрерывно работающих кварцевых задающих генераторов (рис. 16.16).

кварцевый генератор fi

Кварцевый еенератор

Коммутируемый усилители

Коммутируемый усилитель

К мош,ному

усилителю

Реле или. теяеерафный ключ •zrr Sanupaiouee мапрямениа

Рис. 16.16. Структурная схема устройства частотной манипуляции с кварцевой стабилизацией частоты



Глава 17

ДЕТЕКТИРОВАНИЕ

И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧАСТОТЫ

17.1. ДИОДНЫЙ ДЕТЕКТОР

Детектированием называется процесс выделения модулирую-щего сигнала из модулированного высокочастотного колебания.

Схемы, с помощью которых осуществляется детектирование, применяются и в случаях, когда высокочастотные колебания не являются модулированными. Поэтому часто под детектированием понимают процесс выделения тех или иных параметров высокочастотного колебания.

Используя принцип детектирования, можно определить амплитуду, частоту, фазу, длительность отрезка высокочастотного колебания или время его прихода, а также выявить изменения этих величин, если они происходят.

Наиболее широко применяется диодный детектор. Схема диодного детектора и процесс детектирования показаны на рис. 17.1. При наличии на входе детектора немодулированного колебания на выходе появляется постоянное напряжение с небольшими пульсациями.

Следует обратить внимание на различие постоянных времени заряда и разряда конденсатора. Постоянная времени заряда конденсатора Таар = ГдС, где Гэ - сопротивление диода в прямом направлении; С -емкость, шунтирующая сопротивление нагрузки детектора R. Постоянная времени разряда конденсатора Тразр = = RC.

Как правило, эти постоянные времени сильно различаются, так как обычно /?>га. Например, сопротивление лампового диода в прямом направлении гв порядка 200-500 Ом, в то время как в

Рис. 17.1. Диодный детектор:

й - схема диодного детектора; б, в - детектирование (в в - выходное напряжение предполагается постоянным)




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



0.0014