Принципиальные схемы балансной и фазовой модуляции (балансной модуляции в режиме коммутации)

Балансно-модулированным колебанием называется амплитудно-модулированное колебание, в котором отсутствует колебание несущей частоты.

При модуляции гармоническим колебанием балансно-модулированное колебание определяется уравнением:

e(t)= m =0.5m m .

Для осуществления балансной модуляции применяется балансный модулятор, простейшая схема которого показана на рис. 2.9.3

Рис 2.9.3.Принципиальная схема балансного модулятора

 

На вход индуктора (вх.PЧ) подаётся сигнал несущей частоты, который через индуктивную связь поступает во входной колебательный контур, настроенный на эту частоту. Далее через разделительные конденсаторы сигнал высокочастотной несущей прикладывается к базам транзисторов модулятора.

В балансном модуляторе можно осуществить либо режим линейной модуляции, либо режим коммутации (переключений). На рис. 2.9.4 показаны временные диаграммы напряжений на выходе модулятора для этих режимов.

Рис. 2.9.4. Сигналы на выходе балансного модулятора в режимах:

а) линейной балансной модуляции и б) коммутации.

 

Модулирующее напряжение через индуктивность L прикладывается к базам транзисторов, включённым по схеме параллельного соединения усилительных каскадов с индуктивными нагрузками.

Через индуктивную связь и сигнал с индуктивных нагрузок передаётся в выходной колебательный контур.

Если вместо транзисторов в схеме балансного модулятора использовать диоды, то получим схему с коммутацией ВЧ колебаний. Эта схема может быть использована для реализации фазовой манипуляции при передаче дискретных сигналов (двоичных дискретных сигналов).

Рис. 2.9.5. Диодный балансный модулятор.

2.9.4.Принципиальная схема частотного модулятора

Рис. 2.9.6. Автогенератор с частотной модуляцией, реализуемой с помощью варикапа.

 

Изменение частоты автогенератора по закону модулирующего сигнала Вх ЗЧ осуществляется путем подачи на варикап В сигнала звуковой частоты. В зависимости от уровня прикладываемого напряжения изменяется емкость варикапа а, следовательно, частота автогенератора. Таким образом формируется сигнал с частотной модуляцией (ЧМ).

 

 

Принципиальные схемы демодуляторов сигналов

Демодулятор АМ сигналов

Рис. 2.10. 1. Демодулятор на полупроводниковом диоде.

Демодулятор АМ сигналов на полупроводниковом диоде работает следующим образом: на вход подается амплитудно-модулированное колебание U_вх. Полупроводниковый диод пропускает только положительные полупериоды АМ колебаний. Конденсатор С вместе с сопротивлением нагрузки выступает в роли интегратора, который интегрирует положительные полупериоды АМ сигнала и тем самым на нагрузке R выделяется низкочастотный сигнал (сообщение) λ(t).

Демодулятор ЧМ сигналов

Демодуляция ЧМ сигналов осуществляется с использованием частотных или фазочастотных дискриминаторов. Принципиальная схема фазочастотного дискриминатора показана на рисунке 2.10.2. Зависимость выходного напряжения от частоты в частотном дискриминаторе показана на рисунке 2.10.3.

Рис.2.10.2.Принципиальная схема фазочастотного дискриминатора.

 

Рис. 2.10.3. Зависимость выходного напряжения от частоты в дискриминаторе с расстроенными контурами.

 

 

Основной характеристикой частотного или фазочастотного дискриминатора является зависимость выходного напряжения от частоты.

Изменение (отклонение) частоты входного ЧМ сигнала преобразуется на выходе частотного дискриминатора в изменении амплитуды выходного напряжения. Таким образом осуществляется демодуляция ЧМ сигнала, т.е. выделяется оценка принятого сообщения λ(t).

Демодулятор ФМ сигналов

Рис. 2.10.4. Схема фазового демодулятора.

 

 

 

Рис. 2.10.5. Векторная диаграмма напряжений в фазовом детекторе.

 

 

Рис. 2.10.6. Зависимость выходного напряжения фазового детектора от

фазового сдвига между входными напряжениями.

 

Сравнение фаз принимаемого сигнала и опорного дает возможность выделить информационные посылки.