Принцип анодной(коллекторная)модуляции.

Характеристика будет смещаться или в одну сторону или а другую.

генератор при этом должен находиться в граничном режиме, при котором динамическая характеристика касается линии граничного режима, ему соответствует значение сопротивления анодной нагрузки на частоте сигнала и амплитуда ВЧ напряжения импульс тока имеет косинусоидальную форму( линия граничного режима кривая 3)

21.Нарисуйте динамическую характеристику генератора с внешним возбуждением. Как определяется граничный режим работы транзисторного генератора?

Две схемы ВЧ генераторов с внешним возбуждением - одна с биполярным, другая с полевым транзистором - приведены на рис. 8.1.

Рисунок 8.1

Несмотря на разный физический характер процессов, протекающих в электровакуумном приборе, биполярном и полевом транзисторах, ввиду формального сходства их ВАХ анализ выходной цепи в основном совпадает. Так, в транзисторных генераторах, как и в ламповых, возможны: недонапряженный, граничный и перенапряженный режимы работы.

При внешнем сходстве этих режимов в трех типах генераторов следует знать разный физический механизм их протекания.

При биполярном транзисторе динамическая характеристика располагается (рис 7.8):

- в случае недонапряженного и граничного режимов работы в двух областях - активной (2) и отсечки (1);

- в случае перенапряженного режима работы в трех областях - отсечки (1), активной (2) и насыщения (3).

Рис. 7.8. Четыре состояния биполярного транзистора

При этом провал в импульсе коллекторного тока происходит по причине захода рабочей точки (координаты ) в область насыщения и перехода коллекторного р-n - перехода в открытое состояние.

В недонапряженном и граничном режимах импульсы коллекторного тока при работе с отсечкой имеют косинусоидальную форму (рис. 8.2,а).

Примеры форм импульса коллекторного тока в перенапряженном режиме работы показаны на рис. 8.2,б-г.

При наличии только активной составляющей в нагрузке провал в импульсе располагается посредине (см. рис. 8.2,б), при добавлении к ней емкости - сдвигается влево (см. рис. 8.2,в), индуктивности - вправо (см. рис. 8.2,г).

Рис.8.2. Импульсы коллекторного тока при работе с отсечкой в

перенапряженном режиме

22 Что такое однополосная модуляция ( приведите математическую модель сигнала с однополосной модуляцией)? В чем состоят ее преимущества? Какая структура однополосного сигнала( приведите графическую модель)?

Исходной математической моделью для формирования АМ ОБП сигнала является выражение для АМ сигнала

u(t)=U₀(1+mcosΩt)cosω₀t = U₀ cosω₀t+ U₀mcosΩt*cosω₀t

= U₀ cosω₀t + [cos(ω₀+Ω)t + cos(ω₀-Ω)t], (1)

где U₀ – амплитуда напряжения; Ω, ω₀ – модулирующая и несущая частота соответственно; m – индекс амплитудной модуляции.

Для изучения АМ ОБП сигнала целесообразно рассмотреть следующие случаи.

1. Формируется АМ сигнал без подавления какого – либо из компонент. Математическая модель имеет вид (1).

2. Подавляется только несущая. Математическая модель имеет вид

u(t)= [cos(ω₀+Ω)t + cos(ω₀-Ω)t]. (2)

3. Подавляется только одна из боковых полос (например, с разностной частотой ω₀-Ω). Математическая модель имеет вид

u(t)=U₀ cosω₀t + cos(ω₀+Ω)t. (3)

4. Подавляется одна из боковых полос и несущая. Математическая модель имеет вид

u(t)= cos(ω₀+Ω)t. (4)

5. Подавляется одна из боковых полос и частично несущая. Математическая модель имеет вид

u(t)=kU₀ cosω₀t + cos(ω₀+Ω)t, (5)

где k – коэффициент подавления несущей частоты.преимущества:

Главным преимуществом SSB по сравнению с АМ и FM является выигрыш в мощности полезного излучаемого сигнала, составляющий 9 дБ, или в 8 раз. При SSB модуляции несущая и одна из боковых полос не излучается, что позволяет всю разрешенную мощность излучать в виде одной боковой полосы. Мощность, несущая полезную речевую информацию, при АМ и FM составляет в лучшем случае 1,25 Вт, а при SSB - все 10 Вт. Таким образом, при приеме SSB сигнала передатчика с пиковой мощностью 10 Вт слышимость будет такой же, как при приеме АМ передатчика с мощностью 80Вт! Однако преимущества SSB не ограничиваются только этим. АМ и FM станции излучают мощность несущей постоянно, независимо от того, произносите ли вы перед микрофоном звуки или молчите. SSB станции не излучают никакой мощности в паузах между словами. Кроме экономии энергии и облегчения режима выходного каскада передатчика это дает дополнительные преимущества при работе в перегруженном станциями канале. При использовании АМ или FM модуляций включение более мошной станции полностью "давит" более слабую, делая прием невозможным, при использовании SSB в паузах между словами мощной станции слабая станция продолжает прослушиваться. Удается не только следить за станцией, но и улавливать смысл сообщения.. Если уровень сигналов мешающих станций не сильно превышает уровень принимаемой, а частоты всех станций точно совпадают, вы будете понимать большую часть информации желаемой станции, подобно тому, как вы понимаете собеседника при разговоре в окружении говорящих людей.

Графическая модель однополосного сигнала

Рисунок 1 АМ сигнал. Рисунок 2 АМ сигнал с подавленной несущей

Рисунок 3 ОБП сигнал Рисунок 4 ОБП сигнал с подавленной несущей

Рисунок 5 ОБП сигнал с частично подавленной несущей