Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 297

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

понимают

зависимость

Zmai = / ( £ м о д ) ,

где 1та\

— амплитуда

первой

гармоники

анодного

тока в каскаде,

подвергающемся

модуляции,

а Емол напряжение

на том электроде лампы модулятора,

к ко­

торому

подводится

модулирующее

напряжение.

 

 

Название

«статическая» свидетельствует о том, что данная ха­

рактеристика

снимается при отсутствии модуляции, т. е. каждая

точка

характеристики

снимается при некотором постоянном

зна­

чении модулирующего напряжения £ М О д .

 

пользуются

Статическими модуляционными характеристиками

для выбора режима генератора, в частности

для выбора ампли­

туды несущего колебания (Лпн и амплитуды

модулирующего сиг-

Рис. 1.110.

Статическая моду-

Рис. 1.111. Амплитудная

модуля-

 

ляцнониая

характеристика

циомная характеристика

 

нала

Umo.

Режим

г е н е р а т о р а

при м о д у л я ц и и

д о л ж е н

быть вы­

б р а н

т а к и м

о б р а з о м , чтобы и з м е н е н и е а м п л и т у д ы п е р в о й

г а р м о ­

ники

а н о д н о г о

тока

при м о д у л я ц и и не в ы х о д и л о

з а п р е д е л ы

п р я ­

м о л и н е й н о г о у ч а с т к а с т а т и ч е с к о й м о д у л я ц и о н н о й х а р а к т е р и с т и к и

( у ч а с т к а

АБ на х а р а к т е р и с т и к е , п р и в е д е н н о й на

рис. 1.110).

 

А м п л и т у д н о й

 

м о д у л я ц и о н н о й

х а р а к т е р и с т и ­

к о й

(рис . 1.111)

н а з ы в а е т с я з а в и с и м о с т ь

к о э ф ф и ц и е н т а

м о д у л я ­

ции

т от

а м п л и т у д ы

м о д у л и р у ю щ е г о

н а п р я ж е н и я UmQ

пр и по ­

с т о я н н о м з н а ч е н и и ч а с т о т ы м о д у л и р у ю щ и х к о л е б а н и й Q, т. е. т =

= /(Um0)

П Р И ^ = const. Амплитудная

м о д у л я ц и о н н а я х а р а к т е р и ­

стика

с н и м а е т с я

э к с п е р и м е н т а л ь н о при м о д у л и р у ю щ и х

ч а с т о т а х

до 400—1 ООО гц и с л у ж и т

д л я о ц е н к и

и с к а ж е н и й

при в ы б о р е ам­

п л и т у д ы м о д у л и р у ю щ е г о

н а п р я ж е н и я ,

о б е с п е ч и в а ю щ е г о

то т или

иной

 

к о э ф ф и ц и е н т

м о д у л я ц и и .

Идеальная

а м п л и т у д н а я

х а р а к т е ­

ристика д о л ж н а

быть

п р я м о л и н е й н о й . Нарушение

л и н е й н о с т и

сви ­

д е т е л ь с т в у е т о

н а л и ч и и н е л и н е й н ы х и с к а ж е н и й . Уровень

н е л и н е й ­

ных

и с к а ж е н и й

 

при м о д у л я ц и и

о ц е н и в а е т с я коэффициентом

г а р ­

м о н и к

КТ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т а з

Г

ю о % ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

та,

 

 

 

 

 

Г Д е

Ana » ^лаа >

^та3

И

Т -

Д - ЭМПЛИТуДЫ

ТОКОВ

С о о т в е т с т в у ю щ и х

гармоник,

140


Передатчики радиовещательных станций должны работать с

коэффициентом

гармоник,

не превышающим 2—2,5%.

Ч а с т о т н о й

м о д у л я ц и о н н о й

х а р а к т е р и с т и к о й

называется зависимость коэффициента модуляции т от модули­

рующей

частоты Q при постоянной

амплитуде модулирующего сиг­

нала

, т. е. m = f(Q) при Um0

=const.

Частотная модуляционная характеристика служит для опре­ деления степени частотных искажений AM сигнала, возникающих из-за неравномерного усиления модулирующих колебаний различ­

ных

частот.

Частотная

характери­

 

стика

чаще

всего

строится в

Щ

осях т [ % ] — Р[гц], где

.F =

- | - .

 

Полоса пропускания

AF,

т. е.

полоса частот,

передаваемых

с не­

значительными

искажениями, обыч­

но

определяется

на уровне

0,7

тср,

где

т с р — коэффициент

модуля­

ции

при

некотором

среднем

значе­

нии

частоты модулирующего

коле­

бания,

например

при F = 400 гц

(рис. 1.112, а) .

 

 

8 0 -

 

60

-

Д f

4 0

-

 

 

i

 

.20 -

2000 20000 F g y

 

20 20 0

6

 

 

3

 

 

О

ДР

/ С

 

Для

неискаженной передачи че­

 

-6

 

 

 

 

 

ловеческой

речи

достаточно

иметь

 

20

200

2 0 0 0

20000 F.

гц

полосу

AF

до

1000—2500 гц, для

 

 

 

 

 

 

Рис.

1.112.

Частотная модуляци­

радиовещания—до

7000—8000 гц.

 

 

онная

характеристика:

 

Часто

частотная

характеристи­

а — в

абсолютных ординатах: б — в от­

ка строится в относительных орди­

 

 

носительных

ординатах

 

натах. В этом случае по верти­

 

 

 

 

 

 

 

кальной

оси откладывается

отношение

коэффициента

модуляции

на данной

частоте

к коэффициенту

 

модуляции

на

некоторой

средней

частоте

(например,

400 гц),

 

выраженное

в

децибелах

(рис. 1.112,6).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Схемы амплитудной

 

модуляции

 

 

 

М е т о д ы о с у щ е с т в л е н и я

а м п л и т у д н о й

 

 

 

 

 

м о д у л я ц и и

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим практические

способы

осуществления

амплитудной

модуляции. Поскольку при амплитудной модуляции в спектре

колебаний возникают

новые частоты, отличные от частот

несущего

и модулирующего колебаний,

следовательно,

амплитудная моду­

ляция (как и любой

другой

вид модуляции)

является

нелиней­

ным процессом, осуществление которого возможно лишь при на­ личии в схеме модулируемого генератора нелинейного элемента. Таким нелинейным элементом чаще всего служит электронная лампа. Она может считаться нелинейной, если работает на нели-

141


нейном участке характеристики или в режиме колебаний второго рода.

Кроме специальных случаев, амплитудная модуляция, основан­ ная на использовании кривизны характеристик ламп, на практике не применяется. Это обусловлено тем, что форма характеристики, а следовательно, и ее нелинейность сильно изменяются в процессе работы лампы, а также при смене ламп. Параметры таких схем модуляции непостоянны, поэтому для осуществления амплитудной модуляции в качестве нелинейного элемента используются лампы, работающие в режиме колебаний второго рода.

а

t б

Рис. 1.113. Принцип амплитудной модуляции смещением на сетке:

а — схема; б—графики

токов и напряжений

В зависимости от цепи лампы, в которую вводится модулирую­ щий сигнал, различают два основных метода (вида) амплитуд­ ной модуляции: сеточную амплитудную модуляцию и анодную ам­ плитудную модуляцию. В основе обоих видов лежит общий прин­ цип, однако модуляционные характеристики, а следовательно, и свойства схем модуляции различного вида неидентичны.

При сеточной модуляции модулирующий сигнал uQ чаще всего вводится в цепь управляющей сетки последовательно с напряже­ нием колебаний несущей частоты ын (рис. 1.113,а). Это вызывает изменение напряжения смещения и, следовательно, изменение угла отсечки и амплитуды импульсов анодного тока (рис. 1.113,6"). Если в анодную цепь лампы включить колебательный контур, на­ строенный на частоту какой-либо гармоники импульсов анодного тока, то на контуре будет выделяться амплитудно-модулирован- ное напряжение с огибающей, изменяющейся по закону модули­ рующего сигнала.

Чаще всего анодный контур настраивается на частоту первой

142

гармоники анодного тока, т. е. на несущую частоту шо, поскольку ток первой гармоники имеет максимальную амплитуду.

При анодной модуляции модулирующий сигнал вводится в схе­ му последовательно с напряжением источника анодного питания (рис. 1.114,а). При этом полное напряжение анодного питания изменяется в соответствии с изменением модулирующего сигнала, а динамическая характеристика лампы смещается то влево! то вправо относительно своего исходного положения, соответствую­ щего е а = £а (рис. 1.114,6). Напряжение запирания лампы и угол отсечки, а следовательно, и амплитуда импульсов анодного тока изменяются при этом по закону модулирующего сигнала.

Рис. 1.114. Принцип анодной

амплитудной модуляцию

а с х е м а ; 6 — г р а ф и к и

токов и напряжений

По такому же закону при этом изменяются и все гармониче­ ские составляющие импульсов анодного тока.

Образование амплитудио-модулированного напряжения на ко­

лебательном

контуре осуществляется по такому же принципу, как

и при сеточной

модуляции.

Помимо

этих

основных методов амплитудной модуляции

иногда используют также катодную модуляцию. При катодной модуляции происходит совмещение анодной и сеточной модуля­ ции. Модулирующий сигнал, вводимый последовательно в цепь катода лампы, изменяет одновременно как напряжение смещения, так и напряжение запирания лампы.

Следует отметить, что кроме сеточной модуляции (подачей на­

пряжения « 0

на управляющую сетку),

называемой

модуляцией

смещением, в генераторах, собранных на

тетродах

и пентодах, ча­

сто применяют

модуляцию подачей напряжения

« Q

на экрани-

.143


рующую и на защитную сетки. Принцип модуляции на. защитную сетку подобен принципу модуляции смещением, а модуляция на экранирующую сетку подобна анодной модуляции.

С х е м а с е т о ч н о й м о д у л я ц и и с м е щ е н и е м

Амплитудная модуляция осуществляется в одном из каскадов, включенных после задающего генератора. На рис. 1.115 показана простейшая схема сеточной амплитудной модуляции смещением. Она выполнена с параллельным анодным питанием и индуктив­

ен

Рис. 1.115. простейшая схема се­ точной модуляции смещением

ной связью с антенной. Каскадом, подвергающимся модуляции, является оконечный каскад. При наличии сигнала на вторичной обмотке микрофонного трансформатора возникает модулирующее напряжение и 0 . Оно действует последовательно с напряжением Ее

и изменяет смещение на сетке лампы по закону модулирующего сигнала: eg = Eg + Umo cos Ш.

Вторичная

обмотка микрофонного трансформатора шунтирует­

ся по высокой

(несущей) частоте

конденсатором

С\.

Источник

смещения заблокирован конденсатором С2. Очевидно,

что кон­

денсатор С2 должен свободно пропускать не только

токи

несущей

частоты о>о, но и токи модулирующих

частот Q. Поскольку

й<Сш 0 ,

то С 2 Э>С, . -

 

 

 

 

Напряжение несущей частоты, поступающее от задающего ге­ нератора, и напряжение смещения, изменяющееся по закону мо­ дулирующего сигнала, одновременно прикладываются к участку

сетка — катод лампы. Физические процессы при

этом соответст­

вуют ранее рассмотренным графикам, показанным

на рис. 1.113,6.

Изменение смещения вызывает изменение угла отсечки и измене­ ние амплитуды высокочастотных колебаний анодной цепи в со­ ответствии с модулирующим низкочастотным сигналом.

144