Методички и лекции / Лаба4_Студенты_первой_подгруппы_1В2_М

Рисунок 2.4 – Прямоугольный импульс в точке А2

Рисунок 2.5 – Прямоугольные импульсы в точке А3

Поскольку на выходе кодирующего устройства (точка А2) в тактовые моменты времени обязательно возникают импульсы той или иной полярности,

напряжение на выходе интегратора (точка А5) обязательно возрастает либо уменьшается на одну ступеньку и вследствие этого приобретает ступенчатую форму, показанную на рис. 2.3. Величина ∆r определяет шаг квантования по амплитуде.

Из приведенного анализа работы дельта-модулятора следует, что в вычитающем устройстве сравнивается истинное значение модулирующего напряжения с квантованным.

2) Зарисуем осциллограммы напряжений в характерных точках системы при нулевом входном напряжении.

11

Рисунок 2.6 – Импульс на входе системы (точка А1)

Рисунок 2.7 – Импульс на выходе интегратора передающей части (точка А5)

Рисунок 2.8 – Импульс на выходе кодирующего устройства (точка А2)

12

Рисунок 2.9 – Прямоугольные импульсы на выходе генератора тактовых импульсов (точка А3)

Сравнивая осциллограммы из пункта 1 и пункта 2, видим, что, при нулевом напряжении, амплитуда импульса на входе системы, рисунок 2.6,

имеет минимальное значение, за счет этого, ступенчатая характеристика имеет минимальное изменение, рисунок 2.7.

Так как на выходе генератора тактовых импульсов всегда генерируются импульсы, на рисунках 2.5 и 2.9 видно, что от напряжения они не зависят, также, как и на выходе кодирующего устройства, что видно из рисунков 2.4 и 2.8.

3) Наблюдая при помощи осциллографа напряжение на выходе интегратора (точка А5) при нулевом входном напряжении, рисунок 2.7,

измеряем величины шага квантования по времени ∆t и шага квантования по уровню ∆r.

∆ = 5 мкс;

∆ = 0,1 В;

По данным измерений вычислим среднеквадратическое значение шума квантования на выходе интегратора по формуле 1.1.

13

4) Подаем на вход системы от генератора ГЗ-18 синусоидальное напряжение частоты 70 Гц. Устанавливаем амплитуду этого напряжения возможно большей величины, но так, чтобы еще не наблюдались искажения перегрузки по напряжению.

После этого снимаем амплитудно-частотную характеристику системы связи без ФНЧ, с ФНЧ и зависимость коэффициента нелинейных искажений от частоты. Частоту входного сигнала изменяем каждый раз в 1,5…2 раза в пределах от 20 до 700 Гц. На каждой частоте оцениваем по осциллограммам коэффициент нелинейных искажений.

Рисунок 2.10 – Амплитудно частотная характеристика системы связи без ФНЧ (левый рисунок) и с ФНЧ (правый рисунок), частота 30 Гц

Рисунок 2.11 – Амплитудно частотная характеристика системы связи без ФНЧ (левый рисунок) и с ФНЧ (правый рисунок), частота 250 Гц

14

Рисунок 2.12 – Амплитудно частотная характеристика системы связи без ФНЧ (левый рисунок) и с ФНЧ (правый рисунок), частота 700 Гц

Из рисунков 2.10-2.12 видно, что на выходе декодирующего устройства

(точка Б4) получается ступенчатое напряжение. После использования фильтра нижних частот (точка Б5), эта характеристика сглаживается и на выходе ФНЧ получим функцию сообщения близкую к поданной на вход системы (точка А1).

Также можно сделать вывод, что коэффициент нелинейных искажений при использовании фильтра меньше, что видно из рисунков 2.10-2.12. Так как,

оборудование было неисправно, точных данных предоставить не получается.

15

Заключение

В ходе лабораторной работы, на практике убедились, что в каждый момент отсчёта преобразуемый сигнал сравнивается с пилообразным напряжением на каждом шаге дискретизации. Поступающий в сумматор сигнал сравнивается со значением сигнала в конце предыдущего шага дискретизации. Если в момент сравнения текущая величина сигнала превышает мгновенное значение пилообразного напряжения (выходное напряжение интегратора), то последнее нарастает до следующей точки дискретизации, в противном случае оно спадает.

Основные недостатки ДМ состоят в том, что при быстрых изменениях сигнала дельта-кодер не успевает отслеживать изменения его уровня,

вследствие чего возникает перегрузка по скорости, а при слишком большой амплитуде возникает перегрузка по амплитуде, из-за чего возникает пилообразная форма.

Следовательно, форма амплитудной характеристики при ДМ зависит от частоты передаваемого сигнала – ее линейный участок уменьшается с ростом частоты.

Ошибки перегрузки по амплитуде приводят к возникновению нелинейных искажений в принимаемых сообщениях и могут быть сделаны достаточно малыми надлежащим выбором амплитуды входных сигналов,

исключающим возможность их ограничения.

16