12.3.2 Частотно-импульсная модуляция

Рис. 12.8 Блок схема частотно-импульсного модулятора

Она заключается в изменении частоты импульсов следования по закону x(t). Частотно импульсная модуляция реализуется путем воздействия на импульсный генератор по блок-схеме показанной на рис. 12.8.

Входной сигнал x(t) (рис. 12.9) линейно связанный с измеряемой величиной х управляет крутизной S генератора развертки U_р(t).

Рис. 12.9 Частотно-импульсная модуляция

Период T₀ определяется временем нарастания U_р(t) до значения U_п. В момент равенства обнаруживается блоком сравнения БС, по команде которого формирователь импульсов выдает очередной импульс выходного сигнала U(t). Формирователь импульсов формирует импульсы как с постоянной длительностью, так и с постоянной скважностью. Для формирования импульсов с постоянной скваженностью применяют двухтактную систему модуляции. Т.е. такты развертки разделяют триггерным счетным устройством на четные и нечетные и выдают в течении нечетного периода развёртки импульс, а в течении четного- паузу. Тогда период выходного сигнала T’ =2T. Увеличив вдвое крутизну развертки вспомогательного генератора развертки можно получить тот же диапазон частот, что и в однотактной схеме.

Рис. 12.10 Частотно-импульсный демодулятор

Простейший частно импульсный демодулятор (рис. 12.10) состоит из формирователя импульсов ФИ и фильтра низких частот ФНЧ.

Формирователь импульсов формирует импульсы по амплитуде U_m и длительности t_и так, чтобы выдерживалось условие U_m*t_и=const. А фильтр низких частот нужен для задержания в спектре этих импульсов высокие частоты и пропускает низкие соответствующие спектру фунуции, т.е. ФНЧ выделяет текущее среднее значение импульсного сигнала,

12.3.3 Широтно-импульсная модуляция

Рис. 12.11 Широтно-импульсный модулятор

Широтно-импульсная модуляция получается путем изменения импульсов t_и по линейной зависимости от дискретных ординат х_i, при этом период T₀ и амплитуда U_m сохраняются постоянными. Для реализации широтно-импульсной модуляции используется метод развертывающего преобразования (рис. 12.11).

Генератор развертки ГР работает с периодом T₀ и формирует пилообразное напряжение. Начало развертки определяется импульсом запуска на входе S-триггера.

Рис. 12.12 Широтно-импульсная модуляция

С приходом импульса на выходе триггера появляется логическая единица, на генераторе развертки начинает формировать пилообразное напряжение. Блок сравнения БС сравнивает напряжение развертки U_р(t) с напряжением U_x(t). В момент их равенства блок сравнения выдает сигнал на вход R триггера переводящий триггер в состояние 0. Сформированный на выходе триггера импульс по длительности t_и будет линейно связан с сигналом U_x(t). Это представлено наглядно на рис. 12.12

Рис. 12.13 Широтно-импульсный демодулятор

Простейший широтно-импульсный демодулятор может быть построен по схеме частотно-импульного демодулятора.

Внутренние отличия в том, что формирователь импульсов должен обеспечивать постояноство амплитуды U_m амплитуды t_и при равной его длительности на входе и на выходе.