1.6. Амплитудно-модулированное колебание
Амплитудно-модулированные колебания (АМК) являются очень распространенными в радиотехнике. Самым простым из них является однотональное АМК. Аналитически однотональное АМК выражается функцией
|
(1.8) |
и характеризуется следующими параметрами:
– амплитуда
несущего колебания;
– частота
несущего колебания;
– начальная фаза несущего колебания;
– частота
модуляции (огибающей);
– начальная
фаза огибающей;
– коэффициент
модуляции.
Временная диаграмма однотонального АМК приведена на рис. 1.14.
Рис.
1.14
Из
формулы (1.8) и временной диаграммы
следует, что однотональное АМК получается
из гармонического колебания с амплитудой
,
частотой
и начальной фазой
путем периодического изменения его
амплитуды по гармоническому закону с
частотой
и начальной фазой
.
Если максимальное изменение амплитуды
обозначить
,
то коэффициент модуляции
будет определяться формулой
-
.(1.9)
При
неискаженной модуляции (
1) амплитуда несущего колебания меняется
в пределах от минимального значения
до максимального значения
.
При измерении коэффициента амплитудной модуляции с помощью осциллографа часто используется соотношение
|
(1.10) |
,где
и
– соответственно максимальный и
минимальный размах несущего колебания.
На рис. 1.15 представлена лицевая панель ВП «17 Амплитудно-модулированное колебание.ехе».
Рис. 1.15
Упражнение 1.7. Запустите пример-программу «17 Амплитудно-модулированное колебание.ехе» и проведите следующие исследования:
1. Ничего не изменяя на лицевой панели ВП, пронаблюдайте связь между значениями заданных параметров амплитудно-модулированного колебания и видом временной диаграммы АМК.
Убедитесь, что:
- амплитуда несущего колебания представляет собой средний уровень огибающей колебания;
- установленное значение частоты модуляции соответствует периоду огибающей АМК;
- установленное значение несущей частоты обратно пропорционально периоду заполнения на графике АМК;
- установленные значения начальных фаз модулирующего и несущего колебания соответствуют Вашим представлениям об этих параметрах огибающей и высокочастотного заполнения АМК.
Сделайте выводы по результатам проведенных исследований.
2. Изучите амплитудно-модулированное колебание с помощью работающего ВП. Для этого, поочередно изменяя значения исходных параметров колебания, пронаблюдайте по временной диаграмме изменения, происходящие с колебанием.
Сделайте выводы по результатам проведенных исследований.
3. Используя временную диаграмму колебания и соотношения (1.9) и (1.10), оцените величину коэффициента модуляции для трех различных случаев: = 0,9; = 0,5 и = 0,1.
Сделайте выводы о точности выполненных оценок.
4. Установите максимально возможное значение несущей частоты и значение коэффициента модуляции, большее 1 (например, = 1,2). Пронаблюдайте явление перемодуляции. Сделайте вывод об искажении закона изменения огибающей (при перемодуляции огибающая будет изменяться по закону, отличающемуся от гармонического).
5. Ответьте на следующие вопросы.
Как изменится изображение амплитудно-модулированного колебания на рис. 1.15, если:
- увеличить несущую частоту колебания?
- увеличить модулирующую частоту?
- уменьшить амплитуду несущего колебания?
- увеличить коэффициент модуляции?
- увеличить начальную фазу несущей?
- увеличить начальную фазу огибающей?
6. Остановите выполнение программы нажатием на кнопку СТОП. Закройте ВП.