Модуляция сигналов в радиоэлектронике. Типы модуляции, спектр. Схемы модуляторов.

Модуля́ция — процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного несущего колебания по закону низкочастотного информационного сигнала (сообщения).

Основные типы модуляции:

• Амплитудная

• Частотная

• Фазовая

Амплитудная модуляция-вид модуляции, при которой изменяемым параметром несущего сигнала является его амплитуда

Выражение для амплитудно модулированного сигнала

Коэффицие́нт амплиту́дной модуля́ции (коэффициент АМ, устар. глубина модуляции) — основная характеристика амплитудной модуляции — отношение разности между максимальным и минимальным значениями амплитуд модулированного сигнала к сумме

Для неискаженной модуляции коэффициент m должен быть меньше или равен 1.

Простейший амплитудный модулятор создают на основе схемы нелинейного резонансного усилителя.

Интегральные перемножители аналоговых напряжений наиболее широко

применяют в передающих устройствах в качестве балансных амплитудных

модуляторов для получения АМ-сигналов с подавленной несущей. Подобные

модуляторы осуществляют прямое перемножение модулирующего сигнала и

несущего колебания.

Частотная модуляция

ЧМ- вид аналоговой модуляции, при котором информационный сигнал управляет частотой несущего колебания.

Наиболее просто частотную модуляцию

несущего колебания можно осуществить путем электронной (как правило, мгновенной)

перестройки резонансной частоты колебательного контура автогенератора. В

практических радиоэлектронных схемах это выполняется с помощью

нелинейного полупроводникового элемента — варикапа (рис. 5.11). Из теории

полупроводниковых приборов известно, что барьерная емкость С/?-и-перехода варикапа

существенно зависит от приложенного напряжения (рис. 5.11, а) и определяется

волът-фарадной характеристикой С(и).

На рис. 5.11, б в схеме частотного модулятора штриховой линией обозначен

автогенератор на ОУ (автогенераторы более подробно рассматриваются в гл. 6),

вырабатывающий в отсутствие модулирующего сигнала гармоническое несущее

колебание В этой схеме частотного модулятора индуктивность

Lк, емкость Ск и варикап VD образуют колебательный контур, резонансная

частота которого равна несущей частоте. Перестройка частоты генерируемых

колебаний достигается в модуляторе путем изменения емкости варикапа.

Частотная модуляция применяется для высококачественной передачи звукового (низкочастотного) сигнала в радиовещании (в диапазоне УКВ), для звукового сопровождения телевизионных программ, передачи сигналов цветности в телевизионном стандарте SECAM, видеозаписи на магнитную ленту, музыкальных синтезаторах.

Фазовая модуляция один из видов модуляции, при которой фаза несущего колебания управляется информационным сигналом. Фазомодулированный сигнал {\displaystyle s(t)}  имеет следующий вид:

Фазовая модуляция, не связанная с начальной фазой несущего сигнала, называется относительной фазовой модуляцией (ОФМ).