Детектирование ЧМ сигналов
Для построения частотных детекторов используются два метода связанные с преобразованием вида модуляции: 1) преобразование ЧМ в АМ с последующим амплитудным детектированием, 2) преобразование ЧМ в ФМ с последующим фазовым детектированием Первый метод реализован в схеме частотного детектора с расстроенными контурами (рис. 3.41). Преобразователь ЧМ в АМ выполнен на двух колебательных контурах, расстроенных относительно частоты сигнала и , где Dwр (расстройка) выбирается таким образом, чтобы получить максимальную линейность рабочего участка характеристики детектирования. Амплитудные детекторы выполнены по выше рассмотренной схеме диодного детектора огибающей (рис. 3.24). Вычислим характеристику детектирования (ХД) , где – частота входного гармонического сигнала. , (3.12)
где Uс – амплитуда входного сигнала , m - коэффициент передачи входного трансформатора, – обобщённая расстройка 1-го контура, – обобщённая расстройка 2-го контура.
На рис. 3.42 утолщённой линией приведён график ХД, соответствующий выражению (3.12). Относительно линейная часть ХД используется в качестве её рабочей области. Нетрудно видеть, что требуется тщательное симметрирование схемы (Q1 = Q2 = Q) и настройка контуров на частоты , правильный выбор которых зависит от добротности Q. Сложность настройки – главный недостаток данного частотного детектора, а к его достоинствам можно отнести возможность получения высокой крутизны ХД при Q >> 1.
Выводы 1. Частотный детектор с расстроенными контурами работает по методу преобразования ЧМ в АМ с последующим амплитудным детектированием. 2. Достоинством данного частотного детектора является возможность достижения высокой крутизны его ХД. 3. Основной недостаток – сложность настройки. От неё зависит степень линейности рабочего участка ХД. 4. Частотный детектор (рис. 3.41) целесообразно использовать при приёме сигналов с цифровой ЧМ, когда важна крутизна ХД, а степень её линейности роли не играет. Преобразование ЧМ в ФМ с последующим фазовым детектированием используется в частотном дискриминаторе, схема которого приведена на рис. 3.43. В этой схеме преобразование ЧМ сигнала u1(t) в ФМ сигнал u2(t) осуществляется колебательным контуром L2 C2, настроенным на частоту сигнала а фазовый детектор (ФД) выполнен по балансной схеме, содержащей перемножитель напряжений и на диодах VD1, VD2 и ФНЧ 1-го порядка (RC нагрузка). Вспомогательные элементы разделительный конденсатор Ср и дроссель Lдр служат для подачи входного напряжения в качестве опорного на второй вход перемножителя. Определим ХД частотного дискриминатора – зависимость его выходного напряженияот частоты входного гармонического сигнала . Учитывая (3.11), имеем , где g - коэффициент пропорциональности, = const, Dj – фазовый сдвиг между и . , где М – взаимная индуктивность между L1и L2, – характеристическое сопротивление контура, r – сопротивление потерь контура, Q – добротность контура, – обобщённая расстройка. . .
, (3.13) где . На рис. 3.44 приведён график ХД (кривая 4), построенный по выражению (3.13), а также ряд вспомогательных кривых: 1) , 2) arctgx, 3) sin(arctgx).
Рис. 3.44. Характеристика детектирования частотного дискриминатора
Выводы 1. Частотный дискриминатор реализует метод преобразования ЧМ в ФМ с последующим фазовым детектированием. 2. Частотный дискриминатор прост в настройке, т.к. его контур настраивается на частоту сигнала . 3. Обеспечивается высокая степень линейностирабочего участка ХД вне зависимости от настройки контура. 4. Частотный дискриминатор целесообразно применять при приёме сигналов с аналоговой ЧМ, когда важна линейность ХД. Контрольные вопросы 1. Дайте определения видам модуляции: угловая, фазовая, частотная. 2. Каким образом можно с помощью фазового модулятора получить ЧМ сигнал? 3. Каким образом можно с помощью частотного модулятора получить ФМ сигнал? 4. Что представляет собой векторная диаграмма колебания с угловой модуляцией? 5. Дайте определения индексу модуляции и девиации частоты. Какая между ними связь? 6. Какой спектр имеет простое колебание с УМ? 7. Как определяют практическую ширину спектра ФМ и ЧМ сигналов? 8. Нарисуйте схему фазового детектора. Какой вид имеет его ХД? 9. Какие методы используются при построении частотных детекторов? 10. Нарисуйте схему частотного детектора с расстроенными контурами. 11. Напишите аналитическое выражение ХД частотного детектора с расстроенными контурами, нарисуйте и объясните её форму. 12. Нарисуйте схему частотного дискриминатора. 13. Напишите аналитическое выражение и нарисуйте форму ХД частотного дискриминатора. 14. Проведите сравнительный анализ частотных детекторов разных типов.
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1095)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |