21. Широтно-импульсная модуляция.

В импульсных модуляционных преобразователях в качестве несущего сигнала применяется период последовательности, как прямоугольных, так и других форм. В случае ШИМ пропорционально величине измеряемого сигнала изменяется длительность параметра . Существует несколько видов ШИМ. В основном ОШИМ – односторонняя. ОШИМ называется такая модуляция, при которой изменяется положение одного из факторов каждого импульса. При ШИМ1 , ШИМ2 .

Спектральное разложение наиболее часто встречающегося на практике вида ШИМ по ОШИМ, когда положение одного фронта импульса определяется тактовым импульсом, а положение 2-го фронта изменяется в зависимости от величины входного сигнала.

Существует ОШИМ1 и ОШИМ2, и называются они 1-го и 2-го рода. При ОШИМ1 длительность импульсов определяется значениями входного сигнала в момент появления модулированного фронта импульса, при ОШИМ2 длительность импульсов пропорциональна значению входного сигнала в момент соответствующий посылке тактового импульса.

При синусоидальном модулирующем сигнале длительность импульсов при ОШИМ1 определяется , где - длительность немодулированных импульсов, девиация длительности модулированных импульсов, S – крутизна модуляционной характеристики, - амплитуда входного сигнала, - момент появления модулированного фронта выходного импульса – ОШИМ-2 , где - момент появления тактового импульса.

Сравнивая для ОШИМ1 и ОШИМ2 можно заключить, что различие между модуляцией 1-го и 2-го рода возникает если происходит изменение длительности импульсов одного порядка с периодом

При ОШИМ1 следующий спектр модулированных последовательных импульсов.

где а - функция Бесселя

Из полуученого выражения видно, что в спектре выходного сигнала при ОШИМ1 содержится составляющая с частотой , ее амплитуда пропорциональна относительному изменению длительности импульсов при модуляции и не зависит от частоты . Спектр содержит составляющую с несущей частотой , ее высшей гармоники и бесконечное число составляющих с комбинационными частотами вида .

22. Активные фильтры. Схемные решения.

В АФ обеспечивается реализация частотных характеристик всех типов: НЧ, ВЧ, режекторных, фазовых и др. Можно выделить 3 основных типа АФ: фильтры Бесселя, Батерворта, Чебышева. Они отличаются формой АЧХ. Т.к АФ содержат RC-цепь, то переходная характерристика определяется так: саставляются д.у. фильтра; определяется передаточная функция путем преобразования Лапласа или комплексная передаточная функция, в которую входят параметры АФ. (сопротивлении, емкость, коэф.усиления).

ФНЧ с одноконтурной связью. Передаточная функция: , где Ао – коэф-ент усиления, w₀=2f₀,  - коэф-ент Батерворта.

ФВЧ с одноконтурной связью. Передаточная функция: .

23. Понятие об элементарных сигналах.

Элементарные сигналы отличаются простотой представления и генерирования, а также минимальным числом параметров и простотой реакции на линейные цепи. К элементарным сигналам относятся не периодические сигналы в виде единичного импульса и гармонический сигнал.

Гармонический сигнал , где - максимальное значение сигнала; Т- период следования сигнала; - круговая частота.

Синусоидальный сигнал является одним из простых и удобных для анализа функции во времени. Простота заключается в том, что действующее на дифференциальные или интегрирующие звенья приводит только к изменению фазового сдвига ±π/2.