Электроника в вопросах и ответах

Из-за колебаний напряжения питания, изменений температуры и т. п. частота генератора не постоянна, а подвергается некоторым изменениям, что проявляется в виде частотно-модулированного сигнала, а следовательно, и в сигнале промежуточной частоты, полученного в результате преобразования. На выходе усилителя промежуточной частоты (перед детекторным каскадом) помещают узкополосный резонансный контур, настроенный на промежуточную частоту. Ширина полосы контура достаточна для пропускания изменений частоты гетеродина. Выходное напряжение контура управляет дискриминатором ошибки. Если частота генератора имеет соответствующее номинальное значение, то выходное напряжение дискриминатора равно нулю. Если генератор отстроится от номинальной частоты, на нагрузке дискриминатора появится напряжение. Это напряжение будет положительным или отрицательным в зависимости от направления изменения частоты генератора. После тщательной отфильтровки выходное напряжение дискриминатора добавляется или вычитается из напряжения смещения реактивного контура (например, на емкостном диоде). Изменение напряжения смещения на реактивном контуре вызывает изменение вносимой емкости и в результате, поскольку реактивный контур подключен параллельно контуру генератора, подстройку частоты генератора в направлении ее номинального значения.

Каковы основные черты импульсной модуляции?

В системах с импульсной модуляцией используется тот факт, что для передачи информации не обязательно передавать ее непрерывно. Первым процессом в системах с импульсной модуляцией является генерация несущего колебания в виде последовательности периодически повторяющихся импульсов. Частота, с которой повторяются импульсы, называемая частотой дискретизации, должна быть достаточно высокой и зависеть от полосы передаваемого информационного сигнала. Обычно она в 2 раза больше наибольшей частотной составляющей информации. Полученная импульсная последовательность используется для созданий импульсов, на которые наложена передаваемая информация. Наложение информации на импульсную последовательность производится в схемах модуляции.

Самой важной чертой импульсной модуляции является временная дискретизация (временнóе квантование), заключающаяся в замене непрерывного временного колебания, например акустического, последовательностью дискретных значений (отсчетов) этого колебания, действующих в определенные отрезки времени. При передаче сигнала с импульсной модуляцией по радиоканалу импульсы, содержащие информацию о модулирующем сигнале, модулируют передатчик высокой частоты по амплитуде или частоте. В результате имеет место двухтактная модуляция.

Какие существуют виды импульсной модуляции?

Импульсы характеризуются многими параметрами: амплитудой, временным положением, длительностью, частотой и т. п. Благодаря этому имеется возможность применения многих видов импульсной модуляции. К наиболее часто встречаемым относится модуляция амплитуды, длительности или ширины импульсов, модуляция положения импульсов и импульсно-кодовая модуляция.

На рис. 11.27 представлены колебания, соответствующие различным видам импульсной модуляции.

Рис. 11.27.Методы импульсной модуляции:

_{а — модулирующий сигнал; б — модуляция амплитуды импульса; в — модуляция ширины импульса; г — модуляция положения импульса; д — кодовая модуляция}

При амплитудно-импульсной модуляции в каждый момент дискретизации амплитуда импульса пропорциональна мгновенной амплитуде модулирующего сигнала. При широтно-импульсной модуляции импульсы имеют постоянную амплитуду, но их ширина (длительность) пропорциональна амплитуде модулирующего сигнала в момент дискретизации. Для получения изменения ширины импульсов можно сдвигать во времени передний или задний фронт либо оба фронта одновременно. Если средняя ширина импульса составляет 5 мкс, то в процессе модуляции она может меняться от 1 до 9 мкс.

При модуляции положения импульсов их положение изменяется вблизи среднего значения. Сдвиг соответствует амплитуде сигнала в момент дискретизации. Два последних вида модуляции относятся к системе временной модуляции импульсов.

Импульсно-кодовая модуляция имеет наилучшие показатели. Эта модуляция основывается на одновременном использовании принципа дискретизации, временного квантования и кодирования. Квантование — это процесс, в котором модулирующий сигнал с непрерывно меняющейся амплитудой заменяется дискретным — ступенчатым сигналом с заранее заданным числом уровней. Это означает, что импульсам, амплитуда которых лежит в определенном интервале, называемом шагом квантования, соответствует один общий уровень.