Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Амплітудно-модульоване коливання представляється виразом




ЗАПОРІЗЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

 

до виконання лабораторної роботи № 4

 

МОДУЛЯТОРИ

 

з дисципліни

 

"ОСНОВИ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ"

 

для студентів за професійним спрямуванням

0910 "Електронні апарати" спеціальності 8.091001

"Виробництво електронних засобів"

усіх форм навчання

 

 

 


Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи № 4 “Модулятори” з дисципліни "Основи радіоелектроніки" для студентів за професійним спрямуванням 0910 "Електронні апарати" спеціальності 8.091001 "Виробництво електронних засобів" усіх форм навчання / Уклад. - Е. М. Шинкаренко. Комп’ютерний набір та верстка – Д. О. Бистров. – Запоріжжя: ЗНТУ, 2002. – 15 с.

 

Укладач Шинкаренко Едуард Миколайович, ст. викладач

 

 

Рецензент Петріщев Олексій Олександрович, канд. техн. наук, доцент

 

Відповідальний за випуск Володимир Миколайович Крищук, канд. техн. наук, доцент

 

Затверджено

на засіданні кафедри КВР

“ 4 “ 03 2002 р.

Протокол N 3____

 

 


Лабораторна робота №4

МОДУЛЯТОРИ

Мета роботи - вивчення амплітудної, частотної, фазової модуляції та їх математичного опису, побудова і дослідження електронних схем модуляторів з використанням програми моделювання "Electronics Workbench" (EWB).

 

СТИСЛІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Одним з основних елементов передавача є модулятор.

Модуляція – зміна параметрів високочастотного коливання (несучого інформацію) у відповідності зі зміною низькочастотного (керуючого) сигналу. У якості переносника інформації часто використовують гармонічне коливання, що характеризується трьома параметрами: амплітудою, частотою та початковою фазою. В залежності від керованого параметру розрізняють амплітудну (АМ), частотну (ЧМ) та фазову (ФМ) модуляції.

 

Амплітудна модуляція

Амплітудно-модульоване коливання представляється виразом

SАМ(t)=A(t)cos(ω0t+φ0), (1.1)

де ω0 та φ0 – постійні частота та початкова фаза ВЧ-коливання; A(t) – змінна амплітуда – огинаюча модульованого коливання.

Змінна амплітуда управляється сигналом e(t) та представляється виразом:

A(t)=Am+ΔAe(t)=Am[1+me(t)], (1.2)

де Am – амплітуда немодульованого ВЧ-коливання; ΔA – амплітуда зміни огинаючої; m=ΔA/Am – глибина модуляції. Тут та далі вважається, що амплітуда НЧ сигналу e(t) дорівнює одиниці (│e(t)│≤1). Тоді при e(t)=1



A(t)=Amax=Am(1+m),

при e(t)= - 1

A(t)=Amin=Am(1-m).


Виключаючи Am, отримуємо формулу, зручну для експериментального визначення глибини модуляції (рис1.1):

 

m=(Amax-Amin)/(Amax+Amin). (1.3)

Так як амплітуда – додатна величина, то m≤1.

 

33

 

Рисунок 1.1 – АМ - коливання

 

Властивості спектрів АМ-коливань зручно розглядати, припускаючи, що

e(t)=cosΩt. (1.4)

 

Підставляючи (1.4) у (1.2) та (1.1), отримуємо

 

(1.5)

 

Перший доданок – несуче ВЧ-коливання з частотою ω0 та амплітудою Аm , другий та третій доданок з частотами ω0+Ω та ω0-Ω і амплітудою називають відповідно верхнім та нижнім боковими коливаннями. Спектри модулюючого Se(ω) та модульованого SАМ(ω) коливань в разі, коли амплітуда та частота модулюючого НЧ-сигналу не змінюється за часом, показані на рис. 1.2 , а.


Якщо модулюючий сигнал не гармонічний, а складається з великої кількості гармонічних складових, то бокові коливання АМ-сигналу виявляються більш складними. На частотній осі вони займають певні бокові смуги частот (рис. 1.2, б).

Ширина смуги частот спектра АМ-коливання дорівнює подвоєній смузі частот модулюючого НЧ-сигналу (на рисунку 1.2, б ∆ω=2Ωmax).

Середня потужність АМ-коливання визначається виразом:

. (1.6)

 

Звідки видно, що потужність бокових коливань, що переносять інформаційний сигнал, дорівнює:

 

(1.7)

 

і не перевищує 0,5 потужності несучого коливання Рнес при m=1. При зменшенні глибини модуляції потужність бокових коливань різко зменшується.



 

 

а) б)

 

Рисунок 1.2 – Спектри АМ-коливаннь


Таким чином, при передачі АМ-сигналів тільки незначна частина потужності переносить інформацію. Основна частина потужності витрачається для передачі несучого коливання, що не містить інформації. Ця обставина є основним недоліком амплітудної модуляції.

АМ-сигнали застосовують у радіомовленні у діапазоні довгих та середніх хвиль, оскільки вони мають вузький спектр частот (2Ωmax/2π=10 кГц).


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2018 год. (0.008 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал