36. Формирование и передача сигналов с амплитудной модуляцией.
Амплиту́дная модуляция — вид модуляции, при которой изменяемым параметром несущего сигнала является его амплитуда
Глубина АМ модуляции m=Amax- Amin/ Amax+ Amin
Для получения АМ достаточно ГВВ обеспечить изменением одного или нескольких факторов модуляции. Факторы модуляции: Eсм , Eпит , Uвх . Первичными факторами являются Eсм, Eп. При исп-ии Eп осуществляется модуляция на выходной электрод и такого рода способа модуляции называют коллекторная или анодная, при использовании Есм осуществляется модуляция на входной электрод и реализуется базовая или эмиттерная. К сигналам с АМ предъявляются следующие требования:
величина глубины модуляции.
линейность статической модуляционной характеристики (СМХ).
линейность динамической модуляционной характеристики (ДМХ).
Обеспечить все три условия в однокаскадном модулирующем устройстве не всегда возможно, так как реальные модуляционные характеристики АЭ обладают нелинейностью.
Поэтому на практике часто используют схемы комбинированной модуляции, комбинированная модуляция может быть одно или много каскадной, при однокаскадной модуляции факторами являются Еп и Есм, при многокаскадной в первом каскаде фактором служит Еп или Есм или их комбинация, в последующих каскадах, к этим факторам добавляется Uвх.
Общее соотношение при АМ
UАМ(t) =iАМ(t)R=R{I0(1+m(t)cos( 0t+ 0)} IАМ = I0(1+m(t)) Рмод=1/2IАМ мод2 R= ½ I02R
IАМmin = I0(1-mmin) Рmin=1/2I02(1-mmin) 2R= Рмол(1-mmin) 2
IАМmax = I0(1+mmax) Рmax=1/2I02(1+mmax) 2R= Рмол(1+mmax) 2 IАМмод= I0
Рмод=1Вт , mmax=0,5 Р=0,75 В Рmin=0,25Вт Рmax= 2,25Вт Р=1,25 В
Для обеспечения нормальных условий работы всех АМ каскадов при проектировании их следует добиваться постоянства КПД или его роста с увеличением мгновенного коэффициента модуляции и амплитудного коэффициента (1+m), кроме того, для получения максимальной эффективности максимальный режим по модуляции должен совпадать с критическим по напряженности. Поэтому при расчете режимов работы АЭ следует учитывать параметры максимального режима.
Модуляция на выходном электроде.
Е
Eпит
UНЧmax= Еnкр - Еn0 = Еn0 mmax
Ек(t)= Еn0+UНЧ(t)Kтр
<< << << -
Ц
Eсм
Приведенные схемы требуют тщательной развязки цепей НЧ и ВЧ, а так же высокой стабильности Еп и амплитуды НЧ сигнала, снизить требования к этим параметрам позволяет схема с активным управлением элементами в цепи питания АЭ.
Модуляция на управляющий электрод (по смещению)
Есмкр/(1+m); Uнчmax=Есм0mPнном=Pвых(Pн)/ηвыхЦС Pнmax=Pнном(1+m) 2 Еn1 , =>Unmax=Еn
условия режима с учетом Qкр. Сравнили η для max режима и режима молчания.
При модуляции на входной электрод последовательность импульсов iвых оказывается промодулирована не только по амплитуде, но и по что приводит к ухудшению линейности СМХ. Если Есм>E , то может возникнуть временный переход в лин. режима ( =180),что ведет к искажению формы АМ сигнала Eсм + Uнчmax – Uвх > E’ –напряжение отсечки. Если Eсм - Uнчmax + Uвх > E’ то происходит полный заход в область отсечки, что эквивалентно эф-та перемодуляции. Построение схем АМ (аналогично сх. на входной электрод): с трансформаторной и с последовательным сложением ЭДС ω n =1/ Fmax< ω1<f 0 - Fmax
Eпит
Eпит
Э
Eпит
E см = U б0 - U э0= E см - Iэ0мод Rэ - U нч
X сэ = 1/ ωс X сэ(ω0)< Rэ , X сэ(Ω max)>> Rэ
Rmax < ωm < ω0 - Ω max
Схема эмиттерной модуляции удобна для применения в маломощных каскадах и обеспечивает более высокую линейность СНХ ,но сравнительно со схемой базовой модуляцией
Комбинированные способы модуляции. Методы комбинирования АМ позволяют еще больше повысить линейность СНХ и ДНХ за счет взаимной компенсации негативных факторов различными способами. При комбинированной модуляции используется не один, а несколько факторов одновременно в однокаскадных схемах возможная совокупность факторов Еп и Есм. В многокаскадных схемах в первом каскаде используется следующие сочетание либо Еп либо Есм либо и то и др. Основными недостатками АМ являются:
низкая устойчивость к действию аддтивых помех. 2) ширина спектра АМ сигнала как минимум в 2 раза меньше спектра передаваемого сообщения. 3) в спектре АМ сигнала доминирует составляющая несущей частоты, следовательно, мощность ПД будет определяться по этой компоненте. 4) передаваемое сообщение дублируется в двух боковых полосах.
Последние 3 недостатка можно сгладить путем перехода от обычной АМ к однополосной модуляции (ОМ) следовательно, информация не дублируется, т.е. одна боковая полоса, следовательно ширина спектра сужается в 2 раза; выравнивается спектральная плотность за счет подавления несущего колебания.