Исследование прохождения aмплитудно- модулированного колебания через одиночный колебательный контур

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения»

ОТЧЕТ
ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ

Санкт-Петербург
2013

        1. Цель работы

        Изучение влияния резонансных свойств одиночного коле­бательного контура на глубину модуляции и форму огибаю­щей амплитудно-модулированного колебания в случае однотональной модуляции.

       2. Основные теоретические положения

      Исследуемый AMсигнал представляет сумму трех гар­монических составляющих:

с определенными амплитудами и фазовыми соотношениями между собой. Проходя колебательный контур, составлявшие AM колебания ослабляются неодинаково (см. рис. 5.1). Уравнения нормированной резонансной кривой n- и фазового угла φ имеют вид

где I_р -ток в контуре при резонансе;

I(ω)-ток в контуре при текущей частоте;

Q -добротность контура;

      ω_р -резонансная частота контура;

     -относительная полоса пропускания контура.

      При подаче на вход контура однотонально-модулированного сиг­нала с несущей частотой ω_с, равной резонансной частоте конту­ра (ω_с=ω_р), амплитуды боковых частот будут одинаково ослаблены по отношению к амплитуде несущего колебания на величину коэффи­циента ослабления

так как для боковых частот коэффициент передачи контура в

раз меньше коэффициента передачи для несущей частоты. Кроме того, боковые колебания получают дополнительные сдвиги фаз относительно несущего колебания на величину

                                φ=arctg,

так как в данном случае абсолютная расстройка Δω=Ω.

         Мгновенное значение AM колебания на выходе настроенного конту­ра может быть представлено в виде

где U_вых=UQ —амплитуда немодулированного колебания с частотой ω_c на выходе контура;  и является глубиной модуляции АМ колебания на выходе контура.

          Приведенные соотношения показывают, что при прохождении через настроенный контур симметрия амплитуд и фаз не нарушается, поэтому искажений формы огибающей AM колебания не происходит.

          Дополнительные, одинаковые по величине, но разные по знаку сдвиги фаз боковых колебаний относительно несу­щего колебания вызывают только сдвиг фазы огибающей выходного сигнала по отношению к входному, что не имеет особого практического значения. Однако изменение соотно­шения амплитуд колебаний боковых и несущей частот при­водит к уменьшению глубины модуляции на величину

                                  D = m'/m.

           Величина D характеризует степень изменения глубины модуляции AM колебания на выходе контура. Из приведен­ных выше соотношений видно, что уменьшение глубины мо­дуляции будет тем больше, чем больше добротность Q и чем выше угловая частота Ω модуляции.

           При расстройке контура относительно несущей частоты колебания боковых частот получают разные изме­нения амплитуды и разные величины дополнительных сдви­гов по фазе. Закон симметрии при этом нарушается и, кроме изменения глубины модуляции, возникают изменения формы огибающей AM колебания (становится отличной от синусои­дальной). Это приводит к возникновению искажений управ­ляющего сигнала после детектирования.

         При расстроенном контуре возможны как уменьшение глу­бины модуляции, так и ее увеличение в зависимости от сте­пени расстройки контура и частоты управляющего сигнала.

3. Методика выполнения работы

Исходные данные

1)      

ЕслиΩ=2е³ 

ЕслиΩ=3е³ 

m’=0.19

   2)   D = m'/m.

           Величина D характеризует степень изменения глубины модуляции AM колебания на выходе контура.

T=53

F=1/53=20

Вывод: В данной лабораторной работе мы   изучили влияние резонансных свойств одиночного коле­бательного контура на глубину модуляции и форму огибаю­щей амплитудно-модулированного колебания в случае однотональной модуляции