5. Амплитудный спектр и временная диаграмма выходного напряжения

Рассчитать и построить амплитудный спектр и временную диаграмму напряжения на выходе модулятора, если модуляция производится периодическим сообщением x(t) из п.1.4. При расчетах амплитуду сообщения А выбрать по первому графику п.1.3 из условия, что Kни = 5 %; в дальнейшем СМХ в полученном интервале считать линейной: эквивалентное сопротивление колебательного контура при резонансе Rэ = 1000 Ом. Рассчитать значения индуктивности Lк и емкости Cк колебательного контура, используя заданное в таблице 2 значение частоты несущего сигнала fн.

Расчет амплитуды модулированного сигнала при K_ни = 5% :

Рис. 8 Амплитудно-модулированный сигнал на выходе модулятора

Найдем коэффициенты спектра амплитуды:

Рис. 9 Спектр выходного напряжения

6. Принципиальная схема амплитудного модулятора

Начертить принципиальную электрическую схему модулятора.

Рис. 10 Принципиальная схема амплитудного модулятора

2. Задание 2

Рассчитать частотный модулятор на основе транзисторного LC автогенератора с колебательным контуром, содержащим варикап Д-902. Статическая вольт-фарадная характеристика (ВФХ) варикапа C0(u) задана полиномом третьей степени в области отрицательных значений напряжения (размерность емкости C0 – пФ, напряжения u – В):

коэффициенты полинома равны:

a0 = 16.5123,

a1 = 1.7241,

a2 = 0.0870,

a3 = 0.0015.

1. Расчет и графики вфх и смх

Рассчитать и построить ВФХ (в диапазоне напряжений -1 ÷ -20 В) и статическую модуляционную характеристику (СМХ) частотного модулятора – зависимость резонансной частоты контура от напряжения на варикапе (с шагом по напряжению 1 В) при начальной индуктивности контура L_Кнач = 1 мГн.

Рис. 11 Вольт-фарадная характеристика

Рис. 12 Статическая модуляционная характеристика

2. Коррекция смх

Выбрать рабочую точку в середине прямолинейного участка СМХ, определить статическую емкость варикапа в рабочей точке, рассчитать значение индуктивности, обеспечивающее равенство резонансной и заданной несущей частот, скорректировать и построить заново график СМХ. Рассчитать амплитуду гармонического модулирующего сообщения, соответствующего девиации частоты ЧМ сигнала fд = 144 кГц.

Рис. 13 Скорректированная СМХ

Р асчет амплитуды гармонического модулирующего сообщения:

Частота девиации –

f1(Uв) =0

f1(Uн) =0

3. Временные диаграммы ЧМ сигнала

Построить временные диаграммы мгновенной частоты и изменения мгновенной фазы ЧМ сигнала при модуляции периодическим сообщением x(t) из п.1.4 с девиацией 144 кГц.

Рис. 14 Зависимость мгновенной частоты от времени

Рис. 15 Зависимость мгновенной фазы от времени

4. Расчет и графики спектра ЧМ сигнала

Рассчитать и построить спектр ЧМ сигнала с амплитудой U0 = 1 В при модуляции гармоническим сообщением с амплитудой, рассчитанной в п.2.2. Определить практическую ширину спектра ЧМ сигнала и процентную долю его энергии в боковых полосах.

Рис. 16 Спектр выходного ЧМ сигнала

5. Принципиальная схема частотного модулятора

Начертить принципиальную электрическую схему модулятора.

Рис. 17 Принципиальная схема частотного модулятора

3. Задание 3

Непрерывное сообщение a(t) представляет собой реализацию стационарного гауссовского случайного процесса с нулевым средним и известной функцией корреляции Βа(τ), заданной в таблице 3.

1. Расчет интервала корреляции, СПМ и энергетической ширины спектра

Рассчитать интервал корреляции, спектральную плотность мощности и энергетическую ширину спектра сообщения.

2. Графики корреляционной функции и СПМ

Построить в масштабе графики корреляционной функции и спектральной плотности мощности сообщения: отметить на них параметры, найденные в п.3.1.

Рис. 18 Корреляционная функция

Рис. 19 Спектральная плотность мощности