ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Частотный модуляторЧастотная модуляция может осуществляться двумя методами: прямым и косвенным. При прямом методе модулирующее напряжение подается на частотный модулятор (ЧМ), который подключается непосредственно к контуру задающего генератора (автогенератора) и изменяет его частоту. При косвенном методе вначале осуществляется фазовая модуляция в одном из промежуточных каскадов радиопередатчика с помощью интегрирующей цепочки (ИЦ), затем фазовая модуляция преобразуется в частотную. Основным достоинством прямого метода является простота схемы и возможность получения большой девиации частоты. Недостатком – невысокая стабильность частоты несущего сигнала. Этот недостаток устраняется в более сложной схеме, реализующей косвенный метод частотной модуляции. На рис. 3.14 приведена схема частотной модуляции с помощью управляемой емкости p-n-перехода варикапа. Зависимость барьерной емкости p-n-перехода от обратного напряжения приведена на рис. 3.15. Рис. 3.14. Схема частотного модулятора с управляющей емкостью варикапа Рис. 3.15. Зависимость барьерной емкости p-n-перехода от обратного напряжения Варикап – полупроводниковый диод специальной конструкции, емкость которого может изменяться в широких пределах. Емкость p-n-перехода зависит от величины обратного напряжения по следующему закону , (3.20) где С0 – емкость при нулевом напряжении на диоде; – высота потенциального барьера в переходе (десятые доли вольта); n – коэффициент, зависящий от типа варикапа (n = 2…3). Схема на рис. 3.14 представляет собой задающий генератор (автогенератор). Поскольку варикап по высокой частоте подключен к колебательному контуру автогенератора, то с подачей модулирующего сигнала будет изменяться и частота генерируемого сигнала. Фильтры Фильтры представляют собой пассивные или активные четырехполюсники. Их назначение – в обеспечении заданной полосы частот, в которой АЧХ и ФЧХ соответствуют спектру сигнала сообщения. Активный фильтр представляет собой четырехполюсник, содержащий пассивные RС-цепи и активные элементы: транзисторы, электронные усилительные лампы или операционные усилители. Такие фильтры обычно не содержат катушек индуктивности по ряду причин: – катушки индуктивности имеют большие габариты и массу; – потери в катушках приводят к отклонению расчетных АЧХ и ФЧХ от реальных значений; – в катушках рассеивается большая мощность; – рассеиваемые магнитные потоки катушек наводят «паразитные» сигналы в электронных цепях, и для исключения этого негативного явления требуется экранировка катушек; – в катушках с сердечником проявляется нелинейный эффект, связанный с насыщением сердечника; Подробно активные фильтры рассмотрены в [11]. Пассивные фильтры выполняются на LC или RC-цепях. Далее рассматриваются пассивные фильтры. Изучение фильтров следует начинать с простейших цепей, так как сложные фильтры, как правило, образуются последовательным соединением простейших цепей-четырехполюсников. RC-цепи На рис. 3.16 показаны два способа соединения R и С, представляющие четырехполюсник.
Рис. 3.16. Два способа соединения R и С элементов Найдем для каждого способа соединения R и С частотный коэффициент передачи, используя для этой цели классический метод (см. п.1.3., выражение (1.20)): . (3.21) На основании второго закона Кирхгофа для цепи, приведенной на рис. 3.16, а, имеем ; ; ; , где – постоянная времени цепи; uвых = Ri. Полученное дифференциальное уравнение запишем в принятом ранее виде (см. п.1.3.): , (3.22) где a1 = ; a0 = 1; b1 = . Подставляя a1, a0, b1 в (3.21), получим . (3.23) Модуль частотного коэффициента передачи, то есть АЧХ цепи . (3.24) Зависимость показана на рис. 3.17, а
Рис. 3.17. АЧХ RC-цепи: а – для цепи, приведенной на рис. 3.16, а; б – для цепи, приведенной на рис. 3.16, б Приравнивая выражение (3.24) к , находим значение нижней частоты : . (3.25) Таким образом, RC-цепь, приведенная на рис. 3.16, а, является фильтром верхних частот. В дальнейшем для различия эту цепь будем называть RC-фильтр верхних частот. Если в (3.22) , то . (3.26) При этом условии цепь на рис. 3.16,а является дифференцирующей. Для прямоугольных импульсных сигналов, поступающих на вход, дифференцирование выполняется при условии , (3.27) где – длительность импульса. При < 0,1 цепь полностью дифференцирует входной сигнал. При > 10 цепь не дифференцирует сигнал и применяется в электронных цепях для разделения путей протекания постоянной и переменной составляющей тока. Для цепи, приведенной на рис. 3.16, б, аналогичным образом получаем следующее дифференциальное уравнение: . (3.28) Тогда , (3.29) . (3.30) Вид АЧХ этой цепи показан на рис. 3.17, б. Приравнивая правую часть (3.30) к , получаем значение верхней частоты: . (3.31) Выражение (3.25) и (3.31) совпадают. Таким образом, цепь, приведенная на рис. 3.16, б, является фильтром нижних частот. Если в (3.28) , то или . (3.32) При выполнении данного условия RC-цепь (рис. 3.16, б) является интегрирующей. Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|