Изучение схемы и отдельных узлов устройства модулятор-демодулятор и исследование их характеристик

Лабораторная работа № 6 МОДУЛЯТОР-ДЕМОДУЛЯТОР

Цель работы: изучение схемы и отдельных узлов устройства модулятор-демодулятор и исследование их характеристик.

Краткие теоретические сведения

Устройство модулятор-демодулятор (М-ДМ) применяется для галь­ванического разделения цепей при передаче сигнала постоянного тока и состоит из трех узлов:

-  импульсный модулятор постоянного тока;

-  демодулятор;

-  автономный генератор.

На рис. 6.1 представлена схема двухполупериодного импульсного модулятора. Транзисторы VT1, VT2 и VT3, VT4 выполняют функцию управляемых ключей и работают в противофазе. Управление ими осущест­вляется модулирующим опорным сигналом U_on, который представляет со­бой переменное напряжение прямоугольной формы. Встречно-последовательное включение транзисторов обеспечивает взаимную ком­пенсацию остаточных напряжений. При работе ключей в противофазе встречное включение первичных полуобмоток W1 выходного трансформа­тора Т1 позволяет получить в его сердечнике переменный магнитный по­ток при постоянном входном напряжении U_BX. ЭДС вторичной обмотки определяется

E₂=K_T(U_вx.м-ΔU₁)Sign(Uоп),

где К_Т = W1 / W₂ - коэффициент трансформации Tl; ∆U1 - падение напря­жения на транзисторном ключе и первичной полуобмотке; Sign (U_on) - знак опорного напряжения.

Если поменять функциональный вход и выход модулятора, то полу­чим демодулятор, схема которого представлена на рис. 6.2. Демодулятор преобразует входной сигнал переменного тока в сигнал постоянного тока. Работая совместно с модулятором, они имеют общее опорное напряжение. Для демодулятора, с учетом падения напряжения ∆U₂ на вторичной полу­обмотке и на ключе, можно записать

U_вых.дм=E₂Sign(Uоп-ΔU₂)

В целом, для устройства М-ДМ , когда гальваническую развязку це­пей выполняет один трансформатор, выходное напряжение будет опреде­ляться выражением

U_выхдм = [Кт(Uвх.м - ΔU1) Sign (Uоп)] Sign (Uоп) - ΔU₂ =Kт· Uвх.м-( Kт· ΔU1+ ΔU2).