Нелинейные элементы. Модуляция. Лекция 12

Содержание

Слайд 2

Модуляция – это процесс преобразования одного или нескольких информационных параметров несущего

Модуляция  –  это процесс преобразования одного или нескольких информационных параметров несущего

сигнала в соответствии с мгновенными значениями информационного сигнала.
Modulation is the process of converting one or more information parameters of a carrier signal in accordance with the instantaneous values of the information signal.
Слайд 3

Использование модуляции позволяет: согласовать параметры сигнала с параметрами линии; повысить помехоустойчивость

Использование модуляции позволяет:

согласовать параметры сигнала с параметрами линии;
повысить помехоустойчивость сигналов;
увеличить дальность

передачи сигналов;
организовать многоканальные системы передачи.
match the signal parameters with the line parameters;
to increase the noise immunity of the signals;
increase the signal transmission distance;
to establish a multi-channel transmission system.

Using modulation allows you to:

Слайд 4

Модуляция осуществляется в устройствах модуляторах. Modulation is performed in modulator devices. Модуляция Modulation

Модуляция осуществляется в устройствах модуляторах. 
Modulation is performed in modulator devices.

Модуляция Modulation

Слайд 5

Виды аналоговой модуляции: Types of analog modulation: амплитудная модуляция (АМ), происходит

Виды аналоговой модуляции: Types of analog modulation:

амплитудная модуляция (АМ), происходит изменение амплитуды несущего

колебания;
частотная модуляция (ЧМ), происходит изменение частоты несущего колебания;
фазовая модуляция (ФМ), происходит изменение фазы несущего колебания.

amplitude modulation (AM), a change in the amplitude of the carrier oscillation occurs;
frequency modulation (FM), there is a change in the frequency of the carrier oscillation;
phase modulation (FM), there is a change in the phase of the carrier oscillation.

Слайд 6

Амплитудная модуляция — процесс изменения амплитуды несущего сигнала в соответствии с

Амплитудная модуляция — процесс изменения амплитуды несущего сигнала в соответствии с мгновенными

значениями модулирующего сигнала.
Amplitude modulation is the process of changing the amplitude of the carrier signal in accordance with the instantaneous values of the modulating signal.
Слайд 7

Достоинства амплитудной модуляции Advantages of amplitude modulation узкая ширина спектра АМ

Достоинства амплитудной модуляции Advantages of amplitude modulation
узкая ширина спектра АМ сигнала;
простота получения

модулированных сигналов.
narrow width of the AM signal spectrum;
easy to receive modulated signals.
Слайд 8

Недостатки амплитудной модуляции Disadvantages of amplitude modulation низкая помехоустойчивость (при воздействии

Недостатки амплитудной модуляции Disadvantages of amplitude modulation

низкая помехоустойчивость (при воздействии помех

на сигнал искажается его форма - огибающая, которая и содержит передаваемое сообщение);
неэффективное использование мощности передатчика (наибольшая часть энергии модулированного сигнала содержится в составляющей несущего сигнала до 64%, а на информационные боковые полосы приходится по 18%).

low noise immunity (when the signal is affected by interference, its shape is distorted — the envelope, which contains the transmitted message);
inefficient use of transmitter power (the largest part of the modulated signal energy is contained in the carrier signal component up to 64%, and the information sidebands account for 18%).

Слайд 9

Применение Application в системах телевизионного вещания (для передачи телевизионных сигналов); в

Применение Application

в системах телевизионного вещания (для передачи телевизионных сигналов);
в системах звукового

радиовещания и радиосвязи на длинных и средних волнах;
в системе трехпрограммного проводного вещания.
in television broadcasting systems (for transmitting television signals);
in sound broadcasting and radio communication systems on long and medium waves;
in a three-program wired broadcast system.
Слайд 10

Принятый приемником модулированный высокочастотный сигнал даже после усиления не способен непосредственно

Принятый приемником модулированный высокочастотный сигнал даже после усиления не способен непосредственно

вызвать колебания мембраны телефона или рупора громкоговорителя со звуковой частотой. Он может вызвать только высокочастотные колебания, не воспринимаемые нашим ухом. Поэтому в приемнике необходимо сначала из высокочастотных модулированных колебаний выделить сигнал звуковой частоты, т. е. провести детектирование.
The modulated high-frequency signal received by the receiver, even after amplification, is not able to directly cause vibrations of the phone membrane or the loudspeaker horn with an audio frequency. It can only cause high-frequency vibrations that are not perceived by our ear. Therefore, in the receiver, you must first select the audio frequency signal from the high-frequency modulated vibrations, perform detection.
Слайд 11

Детектирование осуществляется устройством, содержащим элемент с односторонней проводимостью – детектор. Таким

Детектирование осуществляется устройством, содержащим элемент с односторонней проводимостью – детектор. Таким

элементом может быть полупроводниковый диод.
Detection is performed by a device containing an element with one way conductivity – a detector. Such an element can be a semiconductor diode.
Слайд 12

Простейший радиоприемник The simplest radio receiver Простейший радиоприемник состоит из колебательного

Простейший радиоприемник The simplest radio receiver

Простейший радиоприемник состоит из колебательного

контура, связанного с антенной, и подключенной к нему цепи, состоящей из детектора, конденсатора и телефона.
The simplest radio receiver consists of an oscillating circuit connected to an antenna and a circuit connected to it consisting of a detector, a capacitor, and a telephone.
Слайд 13

Преобразователь частоты – электрическая цепь, осуществляющая преобразование частоты и включающая гетеродин,

Преобразователь частоты – электрическая цепь, осуществляющая преобразование частоты и включающая гетеродин,

смеситель и полосовой фильтр (в отдельных случаях полосовой фильтр может отсутствовать).
Frequency Converter – an electrical circuit that performs frequency conversion and includes a heterodyne, mixer, and bandpass filter (in some cases, the bandpass filter may not be present).

Преобразователь частоты
Frequency Converter

Слайд 14

Преобразователь частоты применяется в радиоприемниках, построенных по супергетеродинной схеме, в устройствах

Преобразователь частоты применяется в радиоприемниках, построенных по супергетеродинной схеме, в устройствах

генерирования и формирования сигнала (в радиопередатчиках, синтезаторах частот), различных радиоизмерительных приборах (селективных вольтметрах, анализаторах спектра, модулометрах и девиометрах, установках для измерения ослаблений).
The frequency сonverter is used in radio receivers built according to the superheterodyne scheme, in devices for generating and forming a signal (in radio transmitters, frequency synthesizers), various radio measuring devices (selective voltmeters, spectrum analyzers, modulometers and deviometers, installations for measuring attenuation).

Применение Application

Слайд 15

Характеристики преобразователей частоты Characteristics of frequency converters По частотным свойствам возможны

Характеристики преобразователей частоты Characteristics of frequency converters

По частотным свойствам возможны два варианта

преобразователей
С перестраиваемым гетеродином и фиксированным значением несущей выходного сигнала – наиболее распространённый вариант, используемый в радиоприёмных и измерительных устройствах.
С фиксированным гетеродином – используется в специальных случаях, в качестве частотных параметров.
According to the frequency properties, two variants of converters are possible
With a tunable heterodyne and a fixed value of the output carrier, this is the most common option used in radio receivers and measuring devices.
With a fixed local oscillator – used in special cases, such as the frequency parameters.
Слайд 16

Внутренние параметры преобразователя зависят от типа нелинейного элемента в смесителе Крутизна

Внутренние параметры преобразователя зависят от типа нелинейного элемента в смесителе
Крутизна преобразования

– отношение амплитуды выходного тока (при закороченном выходе) к амплитуде напряжения входного сигнала
Внутренний коэффициент усиления – отношение амплитуды напряжения ПЧ к амплитуде напряжения входного сигнала
Коэффициент шума преобразователя
The internal parameters of the Converter depend on the type of non-linear element in the mixer
Conversion steepness – the ratio of the output current amplitude (when the output is short-circuited) to the input voltage amplitude
Internal gain – the ratio of the if voltage amplitude to the input signal voltage amplitude
Converter noise factor

Характеристики преобразователей частоты Characteristics of frequency converters