Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Детектирование модулированных сигналов




Детектированием называется процесс выделения модулирующего (управляющего) сигнала из модулированного высокочастотного сигнала. Детектирование представляет собой процесс обратный процессу модуляции.

Рассмотрим принцип линейного детектирования амплитудно-модулированных колебаний. Как известно, спектр АМ-сигнала содержит составляющую несущего колебания и две боковые полосы: нижнюю и верхнюю. Передаваемая информация содержится в боковых полосах. Поэтому, сущность детектирования состоит в том, чтобы перенести спектральные составляющие одной из боковых полос в область низких частот и выделить ее при помощи соответствующего фильтра низких частот. Для простоты будем полагать, что управляющий сигнал представляет собой гармоническое колебание:

, где .

На Рис. 2.7 изображены: АМ-колебание (Рис. 2.7,а) управляющий (модулирующий) сигнал (Рис. 2.7,б), спектральная диаграмма (Рис. 2.7,в). Для детектирования АМ-сигнала необходимо осуществить перенос спектра, например, нижней боковой составляющей в область низких частот. Перенос спектра, как было рассмотрено выше, является процедурой преобразования частоты. Поэтому детектор должен содержать нелинейный элемент и фильтр низких частот. Обобщенная структурная схема детектора изображена на Рис. 2.7,г. На практике широкое распространение получило устройство детектирование, использующее в качестве нелинейного элемента диод и получившее название диодного детектора.

Схема диодного детектора представлена на Рис. 2.8. Диодный детектор эффективно работает при больших значениях входного напряжения, что позволяет при анализе его работы воспользоваться кусочно-линейной аппроксимацией при .

Для нормальной работы диодного детектора необходимо, чтобы:

– внутреннее сопротивление диода в прямом направлении было гораздо меньше сопротивлений нагрузки, т.е. ;

– параметры RC-цепи (фильтра низких частот) были выбраны из условия:

. (2.21)

Обычно величина C выбирается как среднее геометрическое:

.

На Рис. 2.9 представлены ВАХ диода и графики токов и напряжений в диодном детекторе при подаче на его вход немодулированного колебания

.

В исходном состоянии конденсатор C разряжен. При поступлении положительной полуволны конденсатор C быстро заряжается, т.к. . При этом положительный потенциал на емкости приложен к отрицательному электроду диода, что создает отрицательное напряжение смещения .

При условии диод запирается. При закрытом диоде происходит разряд конденсатора через сопротивление , так как сопротивление закрытого диода гораздо больше . В силу условия разряд происходит медленно и при диод открывается и процесс повторяется. Таким образом, напряжение на выходе детектора (оно же напряжение на конденсаторе) представляет собой пульсирующую около среднего значения (Рис. 2.9) и можно полагать, что при выходной сигнал детектора представляет собой постоянную величину.

Основной характеристикой детектора является коэффициент детектирования. Для рассматриваемого случая детектирования немодулированного колебания:

,

Но в соответствии с (1.16):

,

и при , как в рассматриваемом случае:

.

Таким образом, напряжение на выходе детектора:

, (2.22)

откуда следует, что получить напряжение на выходе, близкое по значению напряжению на входе можно при малых углах отсечки.

Зависимость угла отсечки от параметров диодного детектора можно получить следующим образом. С одной стороны:

(2.23)

- постоянная составляющая тока, а с другой стороны:

(2.24)

Приравнивая правые части (2.23) и (2.24) и учитывая, что и , получим следующее уравнение:

. (2.25)

Это уравнение является трансцендентным и решается графическим способом. Использовать (2.25) можно двояким образом:

– при заданных , и найти значения сигнала на выходе;

– при заданных , и найти значения и С.

При поступлении на вход детектора модулированного колебания составляющая тока будет изменяться пропорционально огибающей сигнала:

.

В соответствии с (2.23) напряжение на выходе:

(2.26)

представляет собой зубчатую кривую (Рис. 2.10).

При соблюдении условия зубцы практически отсутствуют и напряжение на выходе воспроизводит форму огибающей входного АМ-сигнала. Зависимость между и в соответствии с (2.26) является линейной и диодный детектор работает в линейном режиме. Что касается напряжения на выходе детектора в этом случае, то оно определяется по формуле:

.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-04-15; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 459 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Студенческая общага - это место, где меня научили готовить 20 блюд из макарон и 40 из доширака. А майонез - это вообще десерт. © Неизвестно
==> читать все изречения...

2346 - | 2303 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.