4.5.4. Вимірювання коефіцієнта амплітудної модуляції амплітудно-модульованного (am) сигналу
Нагадаємо,
що сигнал, модульований за амплітудою,
характеризується коефіцієнтом модуляції
.
Суть розглянутого
вимірювання полягає в тому, що коефіцієнт
модуляції визначається безпосередньо
за розмірами зображення досліджуваного
AM сигналу на екрані ЕПТ. Досліджуваний
сигнал подається на вертикальні
відхиляючі пластини, а на горизонтальні
пластини подається напруга, розгортки.
Для визначення коефіцієнта модуляції
використовується одна із трьох видів
розгортки лінійна, синусоїдальна або
еліптична (кругова).
При використанні лінійної розгортки, частота якої встановлюється в 2-3 рази меншою від частоти модуляції, і при подачі на вертикальні пластини відхилення (канал « » ) досліджуваного AM сигналу осцилограма має вигляд, показаний на рис. 4.16.
Рис 4.16. Осцилограма АМ сигналу при лінійній розгортці
Коефіцієнт амплітудної модуляції М знаходиться в даному випадку за формулою:
, (4.13)
де
— подвоєне максимальне значення
модульованого сигналу;
— подвоєне
мінімальне значення модульованого
сигналу.
Справедливість розрахункової формули очевидна при аналізі рис. 4.16:
.
При синусоїдальній розгортці в канал « » подається модульований сигнал, а в канал « » —напруга, модуляції, яку можна контролювати. При цьому на екрані осцилографа з’являється осцилограма у вигляді світлої площини у формі трапеції (рис. 4.17, а). Прямі, що обмежують площину, є фігурами Ліссажу, які отримують за рахунок взаємодії обвідної модульованого сигналу з напругою модуляції, при відсутності зсуву фаз між ними.
При наявності нелінійних спотворень осцилограма може змінюватися (рис. 4.17,б), при наявності фазового зсуву замість прямих, що обмежують фігуру, з’являються еліпси (рис. 4.17, в).
Якщо джерело напруги модуляції недоступне, то на вхід каналу « » подається детектована напруга модуляції.
При
еліптичній (круговій) розгортці
на входи каналу
«
»
і «
»
подається досліджувана напруга модуляції
за допомогою фазозсувного ланцюга
.
Генератор розгортання вимикається.
На екрані виходить еліпсоїдальна фігура (рис. 4.18), внутрішні і зовнішні розміри якої залежать від глибини амплітудної модуляції.
Коефіцієнт амплітудної модуляції визначається відповідно за попередньою формулою та рис. 4.16, 4.17, 4.18.
Осцилографічні методи прості, наочні. Несучі частоти при цьому обмежуються смугою пропускання підсилювачів, які застосовуються в осцилографі Похибка вимірювання даним методом (через неточність відліку на екрані осцилографа) досягає 8 %.
Рис. 4.17. Осцилограма АМ сигналу при синусоїдальній розгортці
Рис.4.18. Осцилограма АМ сигналу при еліптичній розгортці
Відзначимо, що розглянута методика вимірювання коефіцієнта модуляції можлива тільки при використанні простого сигналу модуляції, наприклад синусоїдальної або прямокутної форми. Якщо в якості сигналу модуляції використовувати складний сигнал (наприклад, мовний), то вимірювання коефіцієнта модуляції осцилографічним методом стає неможливим, тому що спостерігається мінлива картина модульованого сигналу. В цьому випадку потрібно застосовувати спеціальні прилади (вид С2), що використовують у своїй роботі принцип випрямлення (детектування) модульованого сигналу.