Линейные цепи с сосредоточенными параметрами. Линейные четырехполюсники. Колебательные контуры (5-7 главы учебника "Радиотехнические цепи и сигналы" под ред. К.Е.Румянцева), страница 2

              Ширина спектра ЧМ-колебания с малым индексом модуля­ции равна 2Ω, т.е. определяется шириной спектра модулирующе­го сигнала. В случае большого индекса модуляции ширина спектра ЧМ-колебания равна 2∆ω и определяется девиацией частоты (4.15).

4.7. Фазовая модуляция

Фазомодулированный сигнал описывается выражением (4.10). Его мгновенная фаза согласно (4.9) определяется из выражения

                                                     (4.18)

где mфн = kUy— коэффициент фазовой модуляции.

             В соответствии с (4.18) мгновенная частота ФМ-сигнала

где ∆ω = kUyΩдевиация частоты при фазовой модуляции.

            У ФМ-сигнала девиация частоты ∆ω пропорциональна частоте модулирующего сигнала. Поэтому, когда модулирующий сигнал представляет собой непрерывную функцию, ширина спектра ФМ-сигнала не остается постоянной, как у ЧМ-сигнала, в котором ∆ω пропорциональна амплитуде модулирующего сигнала. Из-за этого недостатка ФМ-сигналы, формирование которых происхо­дит в соответствии с непрерывными модулирующими сигналами (речь, музыка и т.д.), в радиовещании не применяются. Однако ФМ-сигналы широко используются для передачи дискретной ин­формации. При формировании подобных сигналов фаза гармони­ческого колебания изменяется дискретно в соответствии с изме­нением дискретного управляющего сигнала. При этом модуляция может быть двоичной, троичной и т.д. Для k-краткой фазовой модуляции число начальных фаз равно 2k.

Часть  2

ЛИНЕЙНЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

ГЛАВА  5

ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ

5.1. Классификация радиотехнических цепей

           Радиотехническими цепями называют электрические цепи, при­меняемые в радиоэлектронных устройствах. Поэтому анализ ра­диотехнических цепей базируется на использовании общей тео­рии электрических цепей.

           Радиотехнические цепи классифицируются по следующим при­знакам.

1.  По числу внешних выводов (полюсов, портов) цепи, кото­рыми данная цепь соединяется с источниками сигналов, нагру­зочными элементами или другими электрическими цепями.

2.  По наличию источника энергии внутри радиотехнической цепи (цепь активная, если имеется источник энергии, пассивная цепь — при его отсутствии).

3.  По характеру процессов, протекающих в цепи, реакции (от­клику) цепи на внешнее воздействие. В линейной цепи (табл. 5.1) зависимость напряжения, тока или мощности отклика цепи от внешнего воздействия носит линейный характер. В нелинейной цепи (см. табл. 5.1) вольт-амперная характеристика (ВАХ) хотя бы од­ного элемента носит нелинейный характер. И, наконец, в пара­метрической цепи имеется хотя бы один элемент, у которого один или несколько параметров зависят от времени.

Таблица  5.1

Графические обозначения элементов радиотехнических цепей

4. По сосредоточенным либо распределенным параметрам.

         Под цепью с сосредоточенными параметрами понимают цепь, в которой выделяется конечное число элементов (участков) с гео­метрическими размерами, существенно меньшими длины элект­ромагнитной волны. К таким элементам цепи относят индуктив­ные катушки, конденсаторы, резисторы и т.д.

         Цепи, в которых геометрические размеры элементов (участ­ков.) превышают длину электромагнитной волны, называются цепями с распределенными параметрами. К таким элементам цепи относят, например, волноводы и коаксиальные кабели.

        Линейными называются цепи, состоящие только из линейных элементов, под которыми понимают элементы с параметрами, остающимися постоянными при приложении к ним напряжения и или тока i и не зависящими от их значений и направления. К ли­нейным элементам (двухполюсным) можно отнести резистор R, индуктивную катушку Lи конденсатор С.

        Так, для любой точки ВАХ резистора отношение напряжения к току u/i согласно закону Ома, равно сопротивлению Rэтого резистора и представляет собой постоянную величину. ВАХ по­добного резистора носит линейный характер. На рис 5.1 показан процесс формирования выходного тока в линейной цепи при воздействии гармонического сигнала. При приложении к этой цепи синусоидального напряжения с фиксированной частотой на вы­ходе цепи появится ток, имеющий вид гармонической функции той же частоты, что и напряжение.

Рис. 5.1. Процесс формирования выходного тока в линейной цепи

при воздействии гармонического сигнала

          Для постоянного конденсатора линейный характер имеет кулон-вольтная характеристика, т.е. зависимость заряда, накапли­ваемого в конденсаторе, от напряжения, приложенного к нему. Для индуктивной катушки линейный характер носит вебер-амперная xарактеристика, т.е. зависимость заряда, накапливаемого в индуктивной катушке, от тока, протекающего через нее.

          Отличительной чертой линейных цепей является то, что они под­чиняются принципу суперпозиции (наложения): при воздействии на цепь нескольких ЭДС любой формы и частоты отклики на каждую из ЭДС не зависят друг от друга. Полный отклик на выходе линейной цепи представляется суммой этих откликов. Например, так как со­противление линейной цепи не зависит от приложенного напря­жения, то любая вводимая в такую цепь ЭДС приведет к пропорцио­нальному приращению тока. Соответственно и результирующий ток в резисторе будет равен сумме токов, вызываемых отдельными ЭДС.

         Нелинейными цепями называют такие цепи, в которые входят один или несколько нелинейных элементов, под которыми пони­мают элементы с параметрами, зависящими от напряжений и токов, приложенных к ним. Например, к числу нелинейных эле­ментов можно отнести полупроводниковый диод, ВАХ которого носит нелинейный характер. На рис. 5.2, а показаны графическое обозначение и ВАХ полупроводникового диода. Напряжение, при­ложенное к диоду, и ток, протекающий через него, связаны не­линейной зависимостью (рис. 5.2, б).