Лекция 13.

Ток диода в данном случае можно представить в виде 3-х частей:

1. С частотой ω и огибающей, равной αU_m0(1+m cosΩt)

2. С частотой αω и огибающей β

3. Низкочастотная составляющая:

Выберем . Это даст падение всей ВЧ составляющей токов только на диоде.

Низкочастотный ток диода представляет из себя постоянную составляющую тока с частотой 2Ω. Это говорит о том, что сигнал будет демодулироваться с нелинейными искажениями. Отношение амплитуд этих НЧ составляющих даст нам минимальный коэффициент нелинейных искажений при демодуляции.

- минимальный коэффициент нелинейных искажений при демодуляции.

m - индекс модуляции, определяется значениями от 1 до 100 процентов.

диодный детектор в режиме малых сигналов работает плохо.

При 100% модуляции КНИ=25%

В режиме малого сигнала на входе детектора уровень сигнала 100-200 мВ.

Амплитудное напряжение =1, эффективное =0.7, пиковое =2

Режимом большого сигнала для амплитудного детектора является режим, когда диод в течении части периода входного сигнала переходит в открытое состояние.

Для кремниевых диодов уровень 0.7- режим открывания.

Для германиевых диодов напряжение открывания меньше, чем у кремниевого.

Цифровая демодуляция.

Схема:

ABS- функция взятия модуляции

ФНЧ - интегрирование с заданной постоянной времени

Она должна соответствовать:

Недостатки:

Ограничения использования АЦП, которая имеет узкую АЧХ, расширение которого связано с большими энергетическими затратами.

Синхронное детектирование.

Синхронное детектирование представляет из себя преобразователь частоты, на вход которого подается сигнал с несущей частотой ω. Оно осуществляется путем умножения сигнала на опорное напряжение . Получаемое в результате выходное напряжение содержит составляющую с частотой 2ω, которая подавляется фильтром нижних частот. Оставшаяся после фильтра составляющая содержит полезный результат детектирования.

Технические решения для синхронного детектирования подоб­ны применяемым для преобразования частоты, причем роль гете­родинного напряжения выполняет опорное напряжение, а вместо фильтра промежуточной частоты на выходе включается фильтр нижних частот.

При детектировании возможны искажения сигнала, как нели­нейные, так и линейные.

Нелинейные искажения оценивают ко­эффициентом гармоник

где U_2Ω, U_3Ω —амплитуды выходного напряжения с угловыми частотами 2Ω, ЗΩ и т. д.

Линейные искажения — амплитудно- и фазочастотные— обус­ловлены наличием в детекторе инерционных элементов, главным образом емкостей. Амплитудно-частотные искажения определя­ются зависимостью коэффициента передачи детектора К от часто­ты модуляции входного сигнала. Фазочастотные искажения оце­ниваются по степени линейности зависимости фазового сдвига выходного напряжения по отношению к огибающей входного ра­диосигнала от частоты модуляции.

Демодуляторы частотно-модулированного сигнала.

Различают по принципу действия:

1. Частотно-амплитудные

2. Частотно-фазовые

3. Частотно-амплитудные

Демодуляция происходит на ПЧ.

S=dU_вх/df

У идеального частотного демодулятора уровень выходного напряжения не зависит от амплитуды сигнала, т е на выходе ЧМ приемника всегда есть сигнал вне зависимости от того, есть ли он на входе, или нет. Это обусловлено шумами на входе приемника.

1. Частотно-амплитудный демодулятор.

LC контур обладает свойством избирательности.

Достоинства детектора: простота.

Недостатки:

1. Плохая линейность демодуляции

2. Имеется зависимость выходного сигнала от входного

Продолжением данного устройства является ЧМ демодулятор на расстроенных контурах:

Достоинства такого демодулятора:

-улучшенная линейность характеристики.

Частотно-импульсный демодулятор.

Каждый элемент вносит в сигнал инверсию и время задержки τ.

Скважность выходного сигнала будет изменяться по закону частотной модуляции. Такой сигнал подается на ФНЧ (интегратор), на его выходе появляется напряжение, изменяющееся по закону модуляции.