2.2 Моделирование с идеализированным источником амплитудно-манипулированного сигнала

Принципиальная схема амплитудного детектора с идеализированным источником сигналов представлена на рисунке 2.1.

Фильтр детектора включает конденсатор С_ф и сопротивление R _ф , значения которых соответствуют расчетным. Для фильтрации постоянной составляющей выходного сигнала и передачи в нагруз­ку только полезного переменного продетектированного сигнала, в цепи между резисторами R_ф и R _н необходимо включить раздели­тельный конденсатор С_р3. В противном случае в разрядной цепи конденсатора фильтра детектора по постоянному току оказываются включенными параллельно два резистора R_ф и R_н ,с одной стороны приводящие к уменьшению эквивалентной нагрузки, а с другой, они приводят к изменению параметров цепи разряда конденсатора фильтра.

Конденсатор С_р3, в отличие от С_р1 должен иметь малое со­противление для токов манипулирующего сигнала (продетектированного сигнала). Причем должно выполняться неравенство: , где , отсюда получаем, что .

Рис. 2.1 Схема амплитудного детектора с идеализированным источником сигналов

Осциллограммы выходного продетектированного сигнала представлены на рисунках 2.2.

Рис. 2.2а Осциллограммы манипулирующего и продетектированного

сигналов

Рис. 2.2б Осциллограмма переднего фронта выходного сигнала детектора

Рис. 2.2в Осциллограмма заднего фронта выходного сигнала детектора

По осциллограммам на рисунках 2.2б и 2.2в определяем расхождения длительностей исходного и продетектированного сигналов для определения искажений. Исходная длительность модулирующего импульса составляет 45,5 мкс, что соответствует 11 кГц.

Из полученных характеристик видно, что искажения по фронтам импульса на уровне половины максимальной амплитуды составляют:

По переднему фронту: нс (рис. 2.2б).

По заднему фронту: нс (рис. 2.2в).

Суммарные искажения фронтов: с.

По заданию искажения длительности продетектированного импульса не должны превышать 10% от длительности импульса. В нашем случае искажения равны: . Это удовлетворяет требованиям задания.

Включим в схему логический элемент «или», который ограничивает уровень входного сигнала по амплитуде, и «обрезает» искажения сигнала. Откорректированная принципиальная схема амплитудного диодного детектора представлена на рис.2.3.

Рис. 2.3 Моделируемая схема детектора с использованием элемента ИЛИ

Результаты имитационного моделирования схемы рис.2.3 представлены на рис.2.4.

Рис. 2.4а Осциллограмма выходного сигнала детектора и осциллограмма манипулирующего исходного сигнала

Рис. 2.4б Осциллограмма переднего фронта выходного сигнала

Рис.2.4в Осциллограмма заднего фронта выходного сигнала

В результате включения схемы ИЛИ, суммарные искажения по фронтам импульса не превышают заданных величин. Это видно из рис.2.4б и рис.2.4в.

с.

Суммарные искажения по длительности составляют , что удовлетворяет условиям задания.

2.3 Моделирование схемы детектора амплитудно-манипулированного сигнала

Схема детектора амплитудно-манипулированного сигнала с пассивной паузой представлена на рис.2.5, на схеме предварительно изменены емкости избирательной цепи: Ск1=1.1 нФ и Ск2=58пФ, с целью достижения заданной частоты несущей, которая изменяется из-за подключения в цепь детектора.

Рис.2.5 Схема детектора амплитудно-манипулированного сигнала с пассивной паузой

Ниже приведены осциллограммы (рис.2.6) выходного сигнала.

Рис. 2.6а Осциллограмма выходного сигнала

Рис. 2.6б Осциллограмма переднего фронта выходного сигнала

Рис.2.6в Осциллограмма заднего фронта выходного сигнала

Суммарные искажения по длительности составляют: мкс, то есть , что удовлетворяет условиям задания.

Выводы по результатам моделирования

В результате моделирования разработан амплитудный диодный детектор с пассивной паузой, (рисунок. 2.5), который удовлетворяет условиям задания:

• частота несущего сигнала f_H = 1100 кГц;

• частота информационного сигнала F_M = 11 кГц;

• форма сигнала на сопротивлении нагрузки детектора практически не отличается от информационного сигнала. Суммарные искажения по длительности, продетектированного сигнала составляют:мкс, то есть не превышают τ_иск≤10% в соответствии с заданием.

18