Амплитудного модулятора

Схема обычного 'амплитудного детектора ( 3.30, а) обладает всеми перечисленными выше недостатками: сказывается нелинейно зависящее от напряжения высокочастотного сигнала прямое падение на. диоде Д1, особенно если коэффициент передачи детектора должен быть независим от температуры, частоты и динамического диапазона входного сигнала. Если схему включить в цепь обратной связи ОУ, ее недостатки в значительной степени устраняются. При этом необходимо в первую очередь обеспечить устойчивость ОУ при работе на емкостную нагрузку.

Простейшей реализацией такой схемы амплитудного детектора является схема, приведенная на 3.30, б. В этой схеме ОУ включен как неинвертирующий усилитель напряжения высокочастотного сигнала, обладающий благодаря жесткой обратной связи единичным усилением по постоянному напряжению. Поскольку диод Д1 включен в цепь обратной связи, прямое падение напряжения на диоде делится на коэффициент усиления ОУ при разомкнутых обратных связях. Таким образом, при действительной величине прямого падения на диоде порядка 0,7 В появляется возможность линейного детектирования сигналов начиная с амплитуд порядка 1 мВ.

Напряжение на выходе амплитудного детектора, работающего в режиме больших амплитуд с отсечкой тока (линейное детектирование), можно определить простым выражением

Типовая схема амплитудного детектора радиовещательного приемника приведена на 5.10, а. С помощью графиков ( 5.10, б) рассмотрим процессы, происходящие в схеме детек-, тирования. На вход детектора подается модулированное по амплитуде высокочастотное напряжение U0. Ток, протекающий через детекторный диод Д, зависит от величины приложенного к нему напряжения и от вида вольт-амперной характеристики ( 5.10,6).

Искажения. С помощью амплитудного детектора из полученного на выходе линейной цепи сигнала хвых(0 формируется сигнал л:д(?), воспроизводящий форму огибающей хвых(0- При отсутствии искажений сигнал на выходе детектора в точности воспроизводит (в определенном масштабе) модулирующий сигнал xu(t) независимо от частоты модуляции F.

Второй и третий члены в последнем выражении представляют амплитудно-модулированные сигналы с разными несущими частотами, поэтому можно применить частотное разделение компонент, как показано на 9.13. Яркостная компонента выделяется ФНЧ / ( 9.14). С помощью ПФ 3, настроенного на частоту f2, амплитудного детектора 4 и ФНЧ 5 выделяется «красная» компонента; аналогично с помощью ПФ 6, настроенного на частоту /ь и блоков 7, 8 происходит выделение «синей» компоненты. Для формирования «зеленой» компоненты используются ФНЧ 2, выделяющий яркостную составляющую Ym в сокращенной полосе, и матрица 9.

В системе применяется временное разделение каналов. Для этого передают сигналы пословной синхронизации, которые состоят из двух следующих друг за другом импульсов с частотами Fc\ и Fc2. Длительность синхронизирующего сигнала равна Гс. На 3.17, а приведены временные диаграммы синхронизирующей и командной посылок для одного из каналов. Этими сигналами осуществляется амплитудная модуляция несущей в передатчике. В приемнике радиолинии производится демодуляция несущей с помощью амплитудного детектора.

Потери р2 растут с увеличением числа накапливаемых импульсов. При идеальном когерентном накоплении N импульсов отношение сигнал/помеха на выходе увеличивается в N раз. В реальных некогерентных накопителях (рециркуляторах, магнитных барабанах, по-тенциалоскопах и др.) это отношение меньше. Необходимо отметить, что при некогерентном накоплении после амплитудного детектора имеют место потери по сравнению с когерентным накоплением (при УУ= 10, р2 = = 2 дБ; при ЛГ=100, р2=5 дБ). Потери некогерентного накопления связаны с эффектом подавления слабого сигнала шумом в амплитудном детекторе.

В некогерентных РЛС обработка сигналов осуществляется с помощью амплитудного детектора и информации о допплеровской частоте принимаемого сигнала отсутствует. Однако простота конструкции некогерентных РЛС по сравнению с когерентными обусловила их широкое распространение.

Приемник Прм выполняют по супергетеродинной схеме. Видеоимпульсы с выхода амплитудного детектора усиливаются и поступают на выходное устройство В состав приемника входят также устройства автоматической регулировки усиления и автоматической подстройки промежуточной частоты. Приемное и передающее устройства часто объединяются в общий блок— приемопередатчик.

Фаза отдельных импульсов в некогерентной последовательности изменяется случайным образом. Поэтому огибающая импульсов выделяется с помощью амплитудного детектора АД. В накопительном устройстве НУ происходит накопление пачки из N видеоимпульсов. В качестве накопителей со статической памятью могут применяться магнитные барабаны, потенциалоскопы, синхронные фильтры на накопительных конденсаторах

8.14. Параметры нелинейного элемента, работающего в схеме амплитудного модулятора, приведены в задаче 8.13. Напряжение смещения t/0 = 0,5 В. Определить коэффициент мо-дуляции первой гармоники тока при амплитуде высокочастотного напряжения ?=0,4 В и амплитуде модулирующего напряжения С/о = 0,2 В.

8.15. На вход амплитудного модулятора, рассмотренного в задаче 8.14, подается напряжение и = 0,5 + 0,2 cos 2л 104f + + 0,4 cos 2я • 106?, В. Модулированное напряжение снимается с колебательного контура в цепи коллектора; контур настроен на частоту 1 МГц, добротность контура Q — 50. Найти коэффициент модуляции колебания на выходе модулятора.

сигнала в двухполярный, корректор, служащий для частичного корректирования амплитудно-частотной характеристики линии связи, согласующее устройство (эмиттерный повторитель). В состав-приемной части входят амплитудный корректор, усилитель-ограничитель, преобразователь двухполярного сигнала в однополярный,. фильтр нижних частот и пороговое устройство. Разделение цепей передачи и приема осуществляется мостовой схемой с балансным1 контуром. В одно плечо моста включен групповой передатчик, в другое — групповой приемник. При правильно подобранном активном и реактивном сопротивлениях балансного контура возможны одновременно передача и прием в двухпроводной линии связи. Линейное оборудование аппаратуры ЧВТ содержит устройства,, обеспечивающие частотное уплотнение линии связи или канала ТЧ. Предварительно групповой сигнал со скоростью модуляции 600* Бод преобразуется в частотномодулированный сигнал, а затем с помощью амплитудного модулятора спектр частотномодулирован-ного сигнала переносится в область частот линии или канала связи,, в которой осуществляется частотное уплотнение. Область уплотне-

Выигрыш в помехоустойчивости, который дает применение ЧМ по сравнению с AM, как известно, равен 302 по мощности или д/Зр по напряжению, где Р— индекс частотной модуляции, равный отношению девиации частоты А/ к высшей частоте спектра модулирующего сигнала. В системе СЕКАМ ввиду ограниченной полосы для передачи СЦ (3—6 МГц) нет возможности использовать все преимущества широкополосной ЧМ, когда р>1, а полоса частот AF4M после частотного модулятора значительно больше полосы AF Ам после амплитудного модулятора. При р ^ 0,'4 эти полосы практически одинаковы, поэтому в СЕКАМ используется узкополосная ЧМ с Р < 0,4. При этом помехоустойчивость не хуже, чем при AM, но уступает системе с балансной AM.

Для канала передачи AM сигнала связь между напряжениями на входе U\(t) и выходе Uv(t) канала (т. е. между выходом амплитудного модулятора и входом демодулятора) имеет вид:

товой ТВ сигнал поступает на вход усилителя-корректора 1, осуществляющего коррекцию и предыскажение сигнала (коррекция АЧХ, ХГВЗ и ВПС), и далее на вход амплитудного модулятора 2, на второй вход которого подается напряжение промежуточной частоты изображения /пр.и от синтезатора частоты 8. В блоке 3 с помощью формирующего фильтра передачи, построенного на основе фильтра ПАВ (АЧХ фильтра аналогична характеристике /гтрп приве-

возможно использование амплитудного демодулятора огибающей. Оборудование на передающей и приемной сторонах линии связи 4 в этом случае оказывается наиболее простым ( 6.5), состоящим из амплитудного модулятора /, генератора несущей частоты 2 и полосового фильтра 3— на передающей стороне и амплитудного демо-

На оконечной станции передачи ( 6.15) входной ТВ сигнал, ограниченный по полосе ФНЧ /, проходит через схему восстановления постоянной составляющей (ВПС) 2 и поступает на вход балансного амплитудного модулятора 3, на второй вход которого подается сигнал несущей частоты f\ от генераторного блока 6. На выходе модулятора образуется AM сигнал с глубиной модуляции 150—160 % (см. 4.6, б), верхняя боковая полоса частот которого частично подавлена ПФ 4. С помощью смесителя частот 5, на второй вход которого подается сигнал с частотой /г, производится преобразование AM сигнала в линейный спектр. После ФНЧ 7, усилителя 8 и ПФ 9 с кососимметричной АЧХ сигнал поступает на фазовый корректор 10, который корректирует неравномерность ХГВЗ станционных (передающих и приемных) устройств совместно. В блоке // производится предыскажение линейного сигнала. Затем после усиления в усилителе 12 сигнал через фильтр верхних частот (ФВЧ) 13 поступает В соединительную линию 14 и далее на МТС, где он объединяется с групповым сигналом многоканальной телефонии (при необходимости). Сигналы ЗС и 3В, преобразованные в отведенный им диапазон частот (см. 6.13, а, б), с помощью соответствующих модуляторов 16—

9.29. Принципиальная схема диодного кольцевого амплитудного модулятора.

9.30. Принципиальная схема контактного вибрационного амплитудного модулятора.

Анализ амплитудного модулятора аналогичен анализу резонансного усилителя (см. гл. 6).