2.6. Исследование фазового модулятора.

1. Собрать схему, показанную на рис 8.

Рис 8. Схема фазового модулятора.

2. Установить для перемножителя Кх=Ку=1, Квых=2, для сумматора Ка=Кс=Квых=1.

3. Изменяем амплитуду модулирующего напряжения (F=1кГц) от 0,1В до 0,6В (шаг 0,1В), измерить фазовый сдвиг выходного сигнала по отключению генератора 2V/10kHz/90 Deg. Обратить внимание на появление паразитной амплитудной модуляции. Отметить амплитуду

модулирующего напряжения, при котором появляется паразитная АМ.

4*. Предложить схему ФМ модулятора, в которой АМ модуляция сведена к минимуму.

3. Детектирование

Детектирование представляет собой процесс обратный модуляции. При модуляции один из параметров высокочастотного переносчика изменяется пропорционально управляющему, обычно низкочастотному колебанию. Детектирование заключается в восстановлении того управляющего сиг-нала, которым производилась модуляция.

Детектирование считается неискаженным, если напряжение на выходе детектора повторяет закон изменения параметра модулированного коле-бания (амплитуды в случае АМ, частоты в случае ЧМ, фазы в случае ФМ).

Поскольку в спектре модулированного колебания содержатся только высокочастотные компоненты (несущие и боковые частоты), а результатом детектирования является получение низкочастотных колебаний, процесс детектирования может осуществляться только в нелинейных или пара-метрических цепях. Как видим, процесс детектирования (демодуляции) связан с переносом спектра по сетке частот, и может осуществляться с ис-пользованием перемножителей. Бедность спектра на выходе перемно-жителя существенно снижает искажения и упрощает ФНЧ (по сравнению с диодными схемами).

Детектирование будет неискаженным если напряжение детектора зави-сит линейно от U, ω, φ в соответствующей схеме детектирования АМ, ЧМ, ФМ.

0. Детектирование ам колебаний в параметрических цепях (синхронное детектирование)

Если к одному из входов перемножителя с коэффициентом перемножения k подвести высокочастотное напряжение U(t)=kU₁cos ωt – напряжение несущей, а на другой вход подать АМ сигнал

, то на выходе перемножителя после тригонометрических преобразований получим

Спектральная составляющая Ω и есть продукт детектирования, ее величина U_вых(Ω)= kU₁U₂ , т.е. характеристика детектирования линейная. Схема такого параметрического детектора называется синхронным детектором, так как в нем напряжение U(t)=kU₁cos ωt изменяется синхронно несущей АМ сигнала.

Действительно, если U(t)=kU₁cos (ωt+ φ), тогда

U_вых(Ω)= kU₁U₂cos Ωtcosφ, оказывается зависящей от сдвига фаз φ. При φ=0 достигается наибольшая амплитуда напряжения на выходе детектора. Если φ=±90, то U_вых=0. Схема синхронного детектора приведена на рис 8.

Параметры фильтра низких частот (ФНЧ) выбираются из соотношения

<< R << . Приведенная схема может использоваться для детектирования АМ сигнала без несущей и однополосного сигнала ОБП. Во всех случаях наличие генератора обязательно. Однако вместо гармонического колебания можно использовать прямоугольные импульсы, по частоте и фазе совпадающие с несущей АМ-сигнала. В процессе перемножения АМ-сигнала с прямоугольной последователь-ностью происходит как бы двухполупериодное выпрямление АМ-сигнала, и огибающая состоит из амплитуд положительных полупериодов косину-соиды с частотой 2 .В этом легко убедиться при моделировании. Прямо-угольные импульсы можно получить из АМ-сигнала, подавая его на вход усилителя – ограничителя.