Другие предметы \ Основы радиосвязи и телевидения

Понятие колебания и сигнала. Классификация сигналов.Свойства преобразования Фурье, страница 13

1) высокая добротность контура, который гарантирует гармоническое напряжение на выходе,

2) постоянство амплитуды воздействия, либо U₀=U_н, при θ=π/2.

§5. Применение нелинейной РЭЦ для умножения частоты колебаний (умножитель частоты).

Умножитель частоты – устройство, преобразующее гармоническое колебания с частотой ω_н, в гармоническое колебание с частотой кратной ω_н, то есть k ω_н. Поскольку выходная частота отличается от входной, умножитель частоты не может быть линейной РЭЦ. Он может быть нелинейной цепью.

Полоса пропускания (2Δf) не больше ω_н.

Для умножения частоты можно использовать схему резонансного усилителя, если ω_р=kω_н.

Анализ умножителя частоты такой же как и у резонансного усилителя: при высокой добротности контура существенное падение напряжения дает k-ая гармоника. Амплитуда k-ой гармоники находится по функциям Берга.

- крутизна транзистора k-ой гармоники тока.

- параметр зависит от приложенного напряжения (нелинейный элемент).

В частном случае, когда U_m=const, выход умножителя пропорционален U_m (U_{вых умн}~U_m), то можно использовать квазилинейную схему замещения. Если учесть влияние выходного сопротивления транзистора то:

Для получения мах коэфф передачи умножителя:

нужно угол отс выбр так, чтобы Iк = мах => θ=180/к,

Если поддерживается iмах = const, то θ=120/к.

§6. Применение нелинейной РЭЦ для получения АМК (амплитудный модулятор смещения).

Амплитудный модулятор – устройство, предназначенное для получения АМК.

Так как на выходе модулятора появляются новые частоты, то для амплитудной модуляции нельзя использовать линейную РЭЦ.

Рассмотрим можно ли построить амплитудный модулятор на базе нелинейного резонансного усилителя:

, где

U_m – амплитуда несущего колебания (постоянна).

При амплитудной модуляции

; ;

Чтобы выполнить амплитудную модуляции нужно менять θ во времени.

Рассмотрим второй вариант (модуляцию смещением). Основной характеристикой модулятора смещением является статистическая модуляционная характеристика (СМХ), представляющая собой зависимость амплитуды первой гармоники смещения, при воздействии постоянного входного (несущего) колебания.

Построим статическую модуляционную характеристику (СМХ):

1) ; ;

2) ; ;

; -//-//3) ; ;

I₁=SU_m – линейный режим работы транзистора.

- нелинейная работа (происходит амплитудная модуляция).

Чтобы амплитудная модуляция была неискаженна, то есть I₁=U₀, нужно работать на линйном участке СМХ (заштриховано). Заметим, что этот участок составляет 70% от всего размаха СМХ. Максимальный коэффициент модуляции, при отсутствии искажений, не может быть больше 0.7. Для полного использования линейного участка среднее значение напряжения смещения U₀=U_н.

Рассмотрим гармонический закон модуляции:

; ;

Чтобы полнее использовать линейный участок СМХ, нужно брать U₀=U_н; М_I<70%.

По известной СМХ можно найти:

1) глубину модуляции М_I1 по заданной амплитуде U_Ω;

2) требуемую величину U_Ω по заданной глубине модуляции.

LC-контур выполняет функции линейного полосового фильтра. Этот контур должен быть настроен на частоту ω_н. Если АЧХ контура прямоугольная, то полоса пропускания должна быть равной 2Δω_0.7=2Ω_max.

; ;

На практике для того, чтобы М_Uвых≈М_I1 берут полосу пропускания на уровне 0.7 3....4Ω: 2Δω_0.7=3...4Ω_max.

§7. Применение нелинейности РЭЦ для детектирования АМК.

Амплитудный детектор – устройство, предназначенное для выделения того управляющего колебания, которым было промодулирована амплитуда несущего колебания.

; – огибающая входного колебания,