Фотодиоды.

При соединении двух полупроводников p- иn-типов образуется потенциальный барьер.

Если фотодиод включить в цепь с обратным смещением, то запирающий потенциал увеличивается.

hν

Если на обедненную зону направитьhν, то возникают свободные электроны, которые под действием внешнего поля будут двигаться в цепи и создавать ток. За счет обратного смещения уменьшается темновой ток.

Ф

_

отодиод построен на принципе внутреннего фотоэффекта. Эффективность будет возрастать, если увеличивается обедненная зона. Для этого в обедненную зону делают

Если смещение сделать близкое к пробою, то под действием этого поля происходит следующее: электроны, попадая в зону i,выбивают новые электроны и вызывают лавинообразный эффект. Такие фотодиоды называются лавинными. В их достоинства входит высокое быстродействие и чувствительность.

Сигнал. Основные характеристики.

Связь – техническая и программная база, обеспечивающая передачу и прием информации между удаленными друг от друга устройствами.

Сообщение – форма выражения или представления информации, удобная для передачи на расстоянии.

Сообщения могут быть:

• оптического диапазона;

• радиодиапазона;

• звукового (акустического) диапазона;

• документальные сообщения (информация на материальном носителе).

Сигнал – физический процесс, передающий или отображающий передаваемое сообщение, связанный с изменением физической величины. Эту физическую величину называют информационным параметром сигнала.

Информационный параметр сообщения – параметр, в изменении которого заложена информация.

• оптический диапазон: интенсивность, частота;

• радиодиапазон: амплитуда;

• звуковой диапазон: давление звука.

По характеру сигналы подразделяются на непрерывные и дискретные.

непрерывные (аналоговые) дискретные

С точки зрения обработки информации дискретный сигнал представляется в виде постоянных значений. С точки зрения качественной передачи информации дискретная передача сигнала наиболее выгодна.

Любой сигнал можно разложить в дискретный сигнал.

Уровень передачи – параметр, который характеризует отношение некоторых свойств сигнала на входе и выходе.

p= f =k lg

Коэффициент k выбирается в зависимости от того, какая величина измеряется. Если в качестве измеряемой величины берется мощность, тоk=10, если интенсивность -k=20. Величинаp измеряется в децибелах.

Спектральный состав сигнала.

Р

f(t)=

f(t)

яд Фурье:f(t)=

Обратное преобразование Фурье:

S(ω)=

Максимальную амплитуду ωв непрерывном спектре называют основной частотой сигнала. Относительно нее настраивают все приемные устройства. Также этот сигнал называют несущим.

Возникает вопрос: каким образом разбить этот сигнал на дискретные значения так, чтобы на выходе снова получился сигнал?

Теорема Кательникова.Формулирует требования, которые нужно приложить к сигналу, чтобы не потерять информацию и быстро передать ее.

При бесконечном уменьшении ∆tможно очень точно восстановить функцию. Существует некоторое граничное значение ∆t, при котором еще можно восстановить функцию, это условие и называется теоремой Кательникова: ∆t=.

Когда строится спектр аналогового сигнала, то его можно разбить на отрезки ∆t, величина которых – максимальное значение, при котором функция может быть восстановлена без искажений. Теорему Кательникова часто называюттеоремой отсчетов.

Преимуществом передачи дискретного сигнала является то, что их легче выделить на фоне шумов.

Основные характеристики радиопередающих систем.

А

А

пере-

датчик

прием-

ник

А

А

ПередатчикПриемник

ГНЧ

М

У

ДМ

СВС

Генератор несущей частоты – некоторое стабильное устройство, которое дает гармонический сигнал очень высокой частоты. Его частота должна быть хотя бы на порядок выше, чем частота f(t).

Модуляторы могут быть разного характера:

• амплитудная модуляция;

• частотная модуляция (на несущей частоте наложены ее изменения по времени);

• фазовая модуляция (меняется начальная фаза гармонического сигнала);

Рассмотренная выше система называется односторонней связью – симплексная связь. Желательно иметь двустороннюю связь, она называетсядуплексной связью.

При дуплексной связи две частоты. Они должны быть разнесены в пространстве так, чтобы не перекрывали друг друга. Разнесение ωи ωзависит от спектрального состава полезного сигналаf(t). Желательно, чтобы ω≈ ω+ ω.