Определение параметров импульсов. Исследование модулированных колебаний, страница 3

где Р — положительная максимальная амплитуда и N — отрицательная максимальная амплитуда. Соединение осциллоскопа с источником колебаний должно быть вы­полнено тщательно. На низких частотах можно применять катушку связи Реактивное сопротивление емкости между отклоняющими пластинами должно превышать волновое сопротивление линии, соединяющей катушку связи с осциллоскопом, не менее чем в 20 раз. Если, например, С=3 пф и Z0=3O0 ом, то максимальная рабочая частота должна быть около 10 Мгц. Согласования линии не требуется, если ее длина меньше четверти длины волны. Если амплитудные и фазовые искажения усилителей осциллоскопа на частотах сигнала незначительны, то эти усилители могут быть использованы; в противном случае необходимо подводить сигнал непосредственно к отклоняющим пластинам осциллоскопа, и сигнал должен быть достаточно велик.

Метод II. В первом методе может оказаться трудным синхронизировать горизонтальную развертку с частотой модуляции. Второй метод обходит это затруднение использованием в качестве развертки сигнала н. ч., полученного детектированием сигнала в. ч. Верхний край огибающей в. ч. определяется выражением

                                                    y=Umax(1+m cos 2pfнt),

тогда как отклонение по горизонтали (при блокировке постоянной составляющей конденсатором связи) —выражением

                                                     x= Umax m cos 2pfнt

Исключая cos2pfнt, получаем

                                                      y= Umax +x.

Другими словами, верхний и нижний края изображения (рис -6) являются прямыми линиями. Изображение имеет вид трапеции, а коэффициент модуляции снова дается уравнением

                                                       m=

Если амплитуда колебаний в. ч. достаточна для .получения  удобного  отклонения по вертикали при непосредственном подключении к пластинам э. л. т., то сигнал н. ч. на выходе диодного детектора должен быть без усиления достаточен для отклонения луча, так как фазовый сдвиг в усилителе может сделать стороны трапеции эллиптическими.

Искажения, создаваемые диодным детектором (ограничение или недостаточная линейность), приводят к отклонению непараллельных сторон трапеции от прямых.

Рис.Осциллоскопические методы измерения модуляции.

а — вертикальное отклонение сигналом в. ч., горизонтальное отклонение пилообразным напряжением; б — вертикальное отклонение сигналом в. ч., горизонтальное отклонение сигналом н. ч.; а — вертикальное отклонение сигналом н. ч., пилообразная развертка осциллоскоп постоянного тока; г  вертикальное отклонение прерывистым сигналом н. ч., пилообразная развертка

.

Метод III. Если выход детектора подан на осциллоскоп, предназначенный для наблюдения постоянного тока, то коэффициент модуляции может быть определен так, как это пояснено на рис.-в. Измерение амплитуды отклонения производится относительно «нулевой» линии, которая устанавливается при отсутствии сигнала в. ч. На горизонтально отклоняющие пластины подается внутренняя  развертка осциллоскопа.

При этом методе не требуется длинной линии для подведения сигнала в. ч. к осциллоскопу.

Метод IV. Этот метод лучше метода III в том отношения, что при нем нулевая линия видна одновременно с огибающей. Изображение, показанное на рис.г, получается путем прерывания сигнала в. ч. Прерыватель может быть механическим или электронным устройством; нужно лишь быть уверенным, что на диодный детектор в интервал «выключено» сигнал в. ч. не подается. Прерывание можно также осуществить в цепи низкой частоты после детектирования, если только прерыватель сам не дает паразитного уровня постоянного тока.

Скорость прерывания может не быть синхронизирована с частотой модуляции; даже желательно, чтобы синхронизация отсутствовала и наблюдаемая форма волны казалась непрерывной.

Порядок выполнения работы:

1.  Изучить инструкции по эксплуатации приборов, собрать схему (рис. 1).

2.  В соответствии с указаниями преподавателя установить частоту модуляции и несущую частоту в режиме внутренней модуляции генератора.

3.  Промодулировать несущую частоту от внешнего генератора. По калибровочной кривой измерить глубину модуляции.

4.  В режиме «ждущий» на экране осциллографа наблюдать форму колебания, установив параметры развёртки таким образом, чтобы в поле зрения находилось1,5-2 периода модулирующего колебания (рис. 2). Определить F0, f0, A0 и ΔА и рассчитать глубину амплитудной модуляции по формуле (   ). Сравнить расчётное значение с измеренным. Оценить погрешность измерения.

5.  Исследовать зависимость глубины модуляции от амплитуды модулирующего напряжения методом трапеции.

Контрольные вопросы:

1.  Виды модуляции сигналов.

2.  Какими параметрами характеризуется амплитудно-модулированное колебание?

3.  Параметры ИМ модулированного колебания.

4.  Что лежит в основе измерения параметров модуляции? Принципы построения модулометров и девиометров.

5.  Спектральный состав амплитудно-модулированного колебания.

6.  Амплитудно-импульсная модуляция.