В демодуляторе происходит процесс, обратный АМ. Задачей демодулятора (детектора) является выделение из АМ колебания переданного сигнала b(t), т.е. его огибающей. В демодулятор входит нелинейный или линейный элемент, но с переменными параметрами, а также фильтр нижних частот (ФНЧ). Чаще используется детектор огибающей или синхронный детектор. На рисунке приведена схема последовательного диодного детектора огибающей, состоящая из последовательно включенного источника АМ сигнала (вторичная обмотка трансформатора), диода VD (нелинейного элемента) и ФНЧ в виде RC – цепи, а также представлены спрямленная вольтамперная характеристика (ВАХ) диода и временные диаграммы, поясняющая работу детектора. Диод пропускает на свой выход только часть АМ колебания с огибающей, т.е. осуществляет отсечку снизу АМ колебания, отчего появляется постоянная составляющая E на выходе ФНЧ, закрывающая диод. Поэтому рабочая точка Е показана левее пересечения ВАХ и оси абсцисс. Через точку Е проходит ось t (времени), вдоль которой как вокруг среднего изменяется АМ сигнал. Штриховая линия, проходящая через точку излома ВАХ параллельно оси t, показывает, какая часть АМ колебания отсекается диодом. Эта часть создает импульсы тока диода. RC – цепь выделяет огибающую b(t) и отфильтровывает ВЧ составляющие.
Конденсатор С быстро заряжается через диод с малым внутренним сопротивлением до пикового значения импульса и медленно разряжается через резистор R большого сопротивления в паузах между импульсами. Поэтому RC – цепь выделяет среднее значение этих импульсов, пропорциональное их огибающей.
Модуляторы сигналов АИМ представляют собой перемножители, на один вход которых подается колебание немодулированной импульсной несущей или поднесущей, а на другой – модулирующий аналоговый сигнал b(t). Чаще всего в качестве модуляторов используются ключевые схемы, которые математически эквивалентны перемножителям. И те и другие могут быть выполнены на транзисторах или диодах, ключи же на интегральных микросхемах.
Демодулятором АИМ сигналов может быть ФНЧ, выполняющий роль интерполятора, что следует из последнего выражения. Следовательно амплитуда сигнала на выходе ФНЧ относительно мала, и поэтому непосредственное выделение полезного сигнала с помощью ФНЧ недостаточно эффективно. Для повышения эффективности используются усилители и расширители видеоимпульсов.
При ШИМ по закону аналогового модулирующего сигнала b(t) изменяется ширина (длительность) импульсов поднесущей при постоянстве их амплитуды и частоты следования; ШИМ иногда называют длительно-импульсной модуляцией (ДИМ). Различают одно- и двустороннюю ШИМ. При односторонней ШИМ изменение ширины импульса происходит лишь благодаря смещению среза импульса (ШИМ-1), а при двусторонней – срезу и фронту импульса (ШИМ-2).
Спектр ШИМ-сигнала имеет много общего со спектром АИМ-сигнала, но отличается более сложной структурой. В нем имеются неискаженные составляющие полезного сигнала и составляющие вида kW0±lW. Участок спектра, занимаемый полезным сигналом, может быть «засорен» комбинационными частотами вида W0-lW, что может вызвать дополнительные его искажения
.
38 Фазо-импульсная модуляция.
При фазо-импульсной модуляции (ФИМ) по закону модулирующего аналогового сигнала b(t) изменяется только временное положение видеоимпульсов поднесущей, а их амплитуда и длительность остаются неизменными. Если продифференцировать по времени сигнал ШИМ, то получатся положительные и отрицательные импульсы. Положительный импульс соответствует фронту сигнала ШИМ, а отрицательный – его срезу. При односторонней ШИМ положительные импульсы неподвижны, а отрицательные – смещаются пропорционально моделирующему сигналу b(t) по оси времени. Неподвижные импульсы могут быть устранены с помощью однополупериодного выпрямителя с активной нагрузкой, а оставшиеся импульсы представляют собой ФИМ-сигнал. Модулятор ФИМ-сигнала в этом случае состоит из модулятора ШИМ, к выходу которого подключено дифференцирующее устройство ДУ и однополупериодный выпрямитель ОВ с активной нагрузкой.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.