Исследование процессов амплитудной модуляции

[pic 1][pic 2]

Отчет

по лабораторной работе №3

по дисциплине «Измерения на СВЧ»

Тема: «ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ»

    Студенты гр.5802, ОФ            __________________           Лакиза И.С.

    __________________           Лапин О.И.

    __________________           Семенов С.А.

Преподаватель                   __________________              Шануренко А.К

Санкт-Петербург

2018 год

Цель работы: экспериментальное  исследование  процессов  амплитудной  модуляции.    

3.1. Общие сведения

Амплитудной модуляцией (АМ) называется процесс изменения амплитуды высокочастотного (несущего) колебания [pic 3]  в соответствии с изменением передаваемого низкочастотного сообщения (сигнала):  [pic 4], где [pic 5] − амплитуда, частота и фаза несущего колебания; [pic 6] − амплитуда (низкочастотная огибающая) несущего колебания, определяемая видом передаваемого сообщения.

При тональной модуляции:

[pic 7], [pic 8],

где [pic 9] − амплитуда, частота и фаза модулирующего колебания;  [pic 10] − коэффициент модуляции.

Амплитудно-модулированные колебания (АМК) получают в результате совместного воздействия высокочастотного и низкочастотного колебаний на нелинейную систему. Для осуществления модуляции без искажения формы сообщения должно выполняться условие [pic 11].

Мощность колебаний несущей частоты [pic 12],  где [pic 13] − эквивалентное сопротивление контура при резонансе.

Мощность амплитудно-модулированного колебания изменяется от [pic 14]  до [pic 15].

Средняя за период модуляции мощность АМК:

[pic 16].

Коэффициент полезного действия модулирующего устройства [pic 17], где [pic 18] − мощность, потребляемая от источника питания выходной цепи активного элемента.

При тональной модуляции и  ψ = 0  спектр  АМК  имеет следующий вид:

[pic 19] откуда следует, что простейшее АМК представляет собой сумму трех относительно близких по частоте высокочастотных колебаний: [pic 20][pic 21]; [pic 22].

Колебания [pic 23]  и  [pic 24]  называют боковыми частотами модуляции. Максимальная амплитуда этих колебаний при [pic 25] равна половине амплитуды несущей ([pic 26]). Фазы и частоты боковых колебаний симметричны относительно несущего колебания.

Ширина спектра тональных АМК [pic 27]. Если управляющее колебание представляет собой периодическую функцию сложной формы [pic 28],  то спектр АМК  состоит из  несущей частоты [pic 29]  и двух боковых полос − верхней и нижней с частотами [pic 30]  и  [pic 31] соответственно. [pic 32]

Амплитудную модуляцию можно осуществить и на электронных лампах, и на транзисторах. В зависимости от того, на какой электрод подается модулирующее напряжение [pic 33], различают сеточную и анодную модуляции на электронных лампах (соответственно, базовую и коллек-торную модуляции на транзисторах). В пентодных модуляторах возможны также экранная АМ и АМ на пентодную сетку. Модулируемое напряжение [pic 34] всегда подается на управляющий электрод.

В данной лабораторной работе исследуется сеточная (базовая) АМ.

На рис. 3.1 изображена параллельная схема сеточной (базовой) амплитудной модуляции. В параллельной схеме низкочастотное модулирующее напряжение [pic 35] и высокочастотное модулируемое напряжение [pic 36] подаются на управляющий электрод параллельно.

Конденсатор [pic 37]  служит для исключения попадания тока управляющего электрода на вход  источника высокой частоты. Дроссель [pic 38] и конденсатор [pic 39]  препятствуют прохождению тока высокой частоты через источник питания [pic 40].