Детектирование амплитудно-модулированных сигналов

При построении спектральных диаграмм по оси Y откладывается амплитуда, а по оси Х частоты гармонических составляющих сигнала.

При условии (3), в спектре выходного сигнала детектора, будет только одна гармоническая составляющая с частотой W (рис. 5)

Um, В

w рад/сек

0 W=104

рис.5 «Выходная характеристика»

5. РАСЧЁТ ЦЕПИ НАГРУЗКИ ДИОДНОГО ДЕТЕКТОРА

Найти значения сопротивления Rн и ёмкости Сн в цепи нагрузки диодного детектора, при которых коэффициент детектирования равен 0,9, если крутизна транзистора S=10 mA/В, частоты несущего и модулирующего колебаний равны w0=106 рад/сек, W=104 рад/сек соответственно.

На рис. 6 приведена схема диодного детектора амплитудно-модулированных сигналов. В данной схеме в качестве нагрузки используется параллельная RC-цепь. Она состоит из резистора с сопротивлением Rн и конденсатора ёмкостью Сн.

Коэффициент детектирования диодного детектора определяется из выражения:

Кд=cos[(3p/(S*Rн))1/3], (5)

где S – крутизна диода.

Выразим сопротивление резистора Rн из выражения (5):

arсcos Кд=(3p/(S*Rн))1/3; Þ Rн1/3=(3p/S) 1/3/arсcosКд; Þ

Rн=((3p/S) 1/3/arсcosКд)3. (6)

Подставим данные в выражение (6):

Rн=((3p/S) 1/3/arсcosКд)3=((3p/0,01)1/3arсcos0,9)3=10272 (Ом).

Сопротивление Rн и ёмкость Сн в цепи нагрузки диодного детектора должны удовлетворять условию:

1/w0<<Rн*Сн<<W0, (7)

где w0 – частота несущего колебания, W0 - частота модулирующего колебания.

Используя соотношение (7) выберем ёмкость Сн в цепи нагрузки диодного детектора:

1/1000000<<10272*Сн<<1/10000,

10272*Сн=0,000001,

Сн=9,73*10-11Ф=97,3 (нФ).

6. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ДИАГРАММЫ ДИОДНОГО ДЕТЕКТОРА

Изобразить спектральные диаграммы входного и выходного сигналов диодного детектора с указанием амплитуд и частот всех спектральных составляющих. Амплитуду несущего колебания и глубину модуляции считать равными Um=0,1 В, m=1.

Так как входной сигнал модулирован по амплитуде одно-тональным сигналом, то он будет содержать только три гармонических составляющих на частотах w0-W, w0, w0+W с амплитудами соответственно mUm/2, Um, mUm/2, где w0, W - частоты несущего и модулирующего колебаний, m – глубина модуляции (рис.7).

Из определения коэффициента детектирования:

Кд=Umвых/(m*Um)

определим амплитуду сигнала на выходе детектора:

Umвых= Кд*m*Um=1*0,9*10=9 (В)

Амплитуда гармонических составляющих:

m=1;

mUm/2=1*10/2=5 (В)

Исходя из выше найденных данных, построим спектральную диаграмму сигналов диодного детектора:

Um, B

w, 105 рад/сек

0 w0 – W w0 w0+W

рис.7 «Входная диаграмма»

При построении спектральных диаграмм по оси Y откладывается амплитуда, а по оси Х частоты гармонических составляющих сигнала.

При условии (7), в спектре выходного сигнала детектора, будет только одна гармоническая составляющая с частотой W (рис. 8)

Um, В

wрад/сек

0 W=104

рис.8 «Выходная характеристика»

7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для коллекторного детектора понадобится меньшее напряжение сигнала, а также такой детектор обеспечит лучший коэффициент детектирования.

Диодный детектор наиболее прост в конструировании и, соответственно дешевле.

8. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Радиотехнические цепи и сигналы (под ред. К.А. Самойло – М.: Радио и связь, 1982)

2. С.И. Баскаков «Радиотехнические цепи и сигналы», 2-е издание – М.: Высшая школа, 1988

3. У.М. Сиберт «Цепи, сигналы, системы» в 2-х частях.: Пер. с английского. – М.: Мир, 1988

1	2

Copyright © Radioland. Все права защищены.
Дата публикации: 2008-04-13 (0 Прочтено)