Изучение и исследование временных и спектральных характеристик сигналов с амплитудной модуляцией (АМ)

Временная развёртка АМ-сигнала при модуляции последовательностью импульсов с проставленными маркерами ( Ширина импульса(Width)= 10 msec)

Рис. 14. Спектральная характеристики АМ-сигнала при модуляции последовательностью импульсов в dB (Ширина импульса(Width)= 10 msec)

Рис. 15. Амплитудный спектр АМ – сигнала (Ширина импульса(Width)= 10 msec)

Рис. 16. Фазовый спектр АМ- сигнала (Ширина импульса(Width)= 10 msec)

Уменьшить ширину импульса  в 10 раз и повторим анализ.

Ширина импульса(Width)= 1 msec

Рис.17 Схемный проект с импульсным модулирующим сигналом (Ширина импульса(Width)= 1 msec)

Рис. 18. Временная развёртка АМ-сигнала при модуляции последовательностью импульсов (Ширина импульса(Width)= 1 msec)

Рис. 19. Спектральная характеристики АМ-сигнала при модуляции последовательностью импульсов в dB ( Ширина импульса(Width)= 1 msec)

Рис. 20. Амплитудный спектр АМ – сигнала  Ширина импульса(Width)= 1 msec)

Рис.21. Фазовый спектр АМ- сигнала (Ширина импульса(Width)= 1 msec)

7)  Сравним спектры сигналов (ширина, форма, амплитуда) в первом и во втором случаях.

При уменьшении ширины импульса в 10 раз - уменьшается спектральная характеристика сигнала (амплитуда становится меньше).

При уменьшении импульса ширина спектра увеличивается.

Также происходит изменение формы спектра.

8)  Сформируем схемный проект модели детектора АМ- сигналов, включив в нее амперметр последовательно с диодом. Установим параметры выходного RC-фильтра. Схема проекта приведена на рис. 22.

Рис. 22. Схемный проект детектора АМ – сигналов

9)  Выведем на экран временные развертки выходного сигнала, тока через диод. Выполним спектральный анализ выходного сигнала и определим коэффициент нелинейных искажений.

Рис. 23. Временная зависимость тока через диод на всем анализируемом интервале времени

Рис. 24. Временная зависимость тока через диод в узком интервале времени

Рис. 25. Временная развертка напряжения на выходе детектора

Рис. 26. Определение амплитудного спектра выходного напряжения

Результаты расчета коэффициента нелинейных искажений по установленным на рис. 26 маркерам.(Рис. 27)

Рис. 27. Определение коэффициента нелинейных искажений

10) Будем увеличивать и уменьшать  в 50 раз емкость выходного фильтра и определять  временную развертку выходного сигнала и коэффициент нелинейных искажений.

11) Увеличим емкость выходного фильтра в 50 раз.

Рис. 28. Схемный проект детектора АМ – сигналов при емкости выходного фильтра 50 nF

Получим временную развертку выходного сигнала (Рис. 2)

Рис. 28.  Временная развертка напряжения на выходе детектора

Спектральный анализ выходного сигнала и определение коэффициента нелинейных искажений.

Рис. 30. Определение амплитудного спектра выходного напряжения и

коэффициента нелинейных искажений

Уменьшим в 50 раз ёмкость выходного фильтра, определим временную развёртку выходного сигнала и коэффициент нелинейных искажений.

Рис. 31. Схемный проект детектора АМ – сигналов при емкости выходного фильтра 0.02 nF

Рис. 32.  Временная развертка напряжения на выходе детектора при емкости выходного фильтра 0.02 nF

Рис. 33. Определение амплитудного спектра выходного напряжения и

коэффициента нелинейных искажений

Уменьшение значения ёмкости ведёт к увеличению амплитуды спектральной составляющей.

12) Путем многовариантного анализа определим наиболее оптимальное значение ёмкости RC-цепи, при котором будет зафиксировано минимальное значение коэффициента нелинейных искажений.

N	С	KG	KG%
1	0.0001 nF	0.013	1,3
2	0.01 nF	0,012	1,2
3	1 nF	0,029	2,9
4	5 nF	0,051	5,1
5	10 nF	0,061	6,1
6	20 nF	0,052	5,2
7	50 nF	0,027	2,7
8	100 nF	0,014	1,4
9	200 nF	0,007	0,7
10	500 nF	0,005	0,5

Наиболее оптимальным  значением емкости оказалось 500 nF, при котором коэффициент нелинейных искажений равен 0.5%, т.е. это значит что показатель отличия формы выходного напряжения от идеальной синусоидальной формы равен 0.5% или 0.005.

13) Включим импульсный источник сигнала типа меандр с частотой