3.1 Моделювання роботи вхідних кіл скремблера

Для моделювання роботи схеми оберемо програму MicroCap 9, яка є простою у використанні, багатофункціональною, має велику базу як іноземних, так і вітчизняних елементів.

Проведено моделювання окремих вузлів схеми для більш детального аналізу роботи.

Вхідні кола забезпечують фільтрацію та підсилення мовного сигналу. Смуга пропускання становить 300 – 3200 Гц.

Схема для моделювання показана на рис. 3.1.

Рисунок 3.1 – Вхідні кола аналогового скремблера

За допомогою частотного аналізу побудуємо амплітудно-частотну характеристику коефіцієнта передачі вхідного кола. АЧХ показана на рис. 3.2.

Рисунок 3.2 – АЧХ коефіцієнта передачі вхідного кола

Як видно з графіка, схема забезпечує підсилення 4,5 дБ, та смугу пропускання 300 – 3200 Гц.

За допомогою часового аналізу одержимо часові діаграми напруги на вході та виході схеми (рис. 3.3)

Рисунок 3.3 – Часові діаграми напруги на вході та виході схеми

З графіка ми бачимо, що сигнал набуває невеликого підсилення, змішується на величину половини напруги живлення та не має спотворень.

3.2 Моделювання роботи гетеродина

Гетеродин в схемі реалізований на таймері К1006ВИ1. В програмі даного вітчизняного елементу не має, тому використаємо його іноземений аналог, таймер NE555. Схема для моделювання показана на рис. 3.4.

Рисунок 3.4 – Схема гетеродина аналогового скремблера

Елементи С1, R1, R2 забезпечують частоту на виході Out 14 кГц. На двох D-тригерах реалізований подільник частоти на 4. Тому на виході Out2 значення частоти вихідного сигналу складає 3500 Гц. Дане значення обрано саме таким, щоб забезпечити в подальшому необхідну частотну інверсію вхідного сигналу в модуляторі.

На рис. 3.5 наведені часові діаграми роботи таймера та подільника частоти.

Рисунок 3.5 – Часові діаграми напруг на виході таймера та подільника частоти

З одержаних графіків видно, що схема забезпечує необхідні частоти. Також видно, що хоча сигнал з виходу таймера на має скважності імпульсів 2, проте після подільника скважність імпульсів становить 2.

Змінюючи значення резистора R2 можна змінювати частоту сигналу на виході гетеродина. Так при значенні R2 25 кОм частота на виході таймера становить 16кГц, після подільників частоти – 4 кГц. Частота гетеродина є ключем для правильного розкриття сигналу скремблера.

3.3 Моделювання роботи вихідних кіл скремблера

Вихідні кола забезпечують сумування сигналу з модулятора та фільтрацію сигналу, пропускаючи лише нижню бокову смугу спектру сигналу.

Схема для моделювання показана на рис. 3.6.

Схема розрахована на роботу з високоомним навантаженням, інакше відбудеться зміна частот смуги пропускання вихідного фільтру.

Елементи схеми забезпечують смугу пропускання 300 – 3200 Гц.

Рисунок 3.6 – Вихідні кола аналогового скремблера

На рис. 3.7 наведена АЧХ коефіцієнта передачі схеми.

З графіка видно, що схема забезпечує смугу пропускання сигналу 300 – 3200 Гц та підсилення сигналу в 2,5 раза.