Ανιχνευτής σημάτων AM, FM, CW και SSB (ανιχνευτής πολλαπλών λειτουργιών) Στην αυγή του ερασιτεχνικού ραδιοφώνου, η διαμόρφωση CW ήταν η πιο δημοφιλής. Ο τηλέγραφος βρισκόταν στο απόγειο της δημοτικότητάς του για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αλλά η επιθυμία επικοινωνίας μέσω του λόγου ήταν μια φυσική ανθρώπινη επιθυμία - ως αποτέλεσμα, η διαμόρφωση AM δεν άργησε να εμφανιστεί. Και τότε όλα πήγαν άλματα - εμφανίστηκε η διαμόρφωση FM (πιο ανθεκτική στο θόρυβο και κάπως λιγότερο ενεργοβόρα - επιπλέον, ο ίδιος ο διαμορφωτής FM είναι κάπως απλούστερος από το AM), μετά το SSB και οι ποικιλίες του (το κέρδος σε ισχύ είναι ανήλθαν ήδη σε 16 φορές!), στη συνέχεια εμφανίστηκαν ψηφιακοί τύποι επικοινωνίας και πολλοί άλλοι (όπως «εξωτικά» σήματα που μοιάζουν με θόρυβο, όπου η διαμόρφωση πραγματοποιείται με χρήση κωδικοποίησης-αποκωδικοποίησης). Μαζί με την εμφάνιση διάφοροι τύποιδιαμόρφωση, δημιουργήθηκαν επίσης αντίστοιχοι τύποι αποδιαμορφωτών (ανιχνευτές αυτών των τύπων σημάτων). Και παρόλο που στους ραδιοερασιτέχνες αυτή τη στιγμή, οι πιο δημοφιλείς τύποι διαμορφώσεων είναι το SSB (CW) και το PSK (ψηφιακό), ακόμα όχι, όχι και οι σταθμοί που λειτουργούν σε λειτουργίες AM και FM εμφανίζονται στον αέρα. Αυτά μπορούν να βρεθούν όχι μόνο σε ζώνες VHF, αλλά και σε HF, για παράδειγμα, στο δεκάμετρο, καθώς και στο τμήμα ΒΑ. Επομένως, η επιθυμία να έχετε στον δέκτη σας έναν ανιχνευτή ικανό να ανιχνεύει όλους τους παραπάνω τύπους διαμορφώσεων, νομίζω, δεν θα φαίνεται τόσο αφύσικη. Αυτό το άρθρο περιγράφει έναν απλό ανιχνευτή για σήματα AM, FM, CW, SSB και η ποιότητα ανίχνευσης όλων των παραπάνω τύπων σημάτων είναι αρκετά υψηλή. Το σχήμα 1 δείχνει διάγραμμα κυκλώματοςανιχνευτής σημάτων AM, FM, CW, SSB παθητικού τύπου (δεν παρέχεται τάση τροφοδοσίας στον ανιχνευτή) - σε κάποια βιβλιογραφία, οι ανιχνευτές αυτού του τύπου ονομάζονται, σε αντίθεση με αυτό που είπα, ενεργοί στη λειτουργία ανίχνευσης σημάτων FM λόγω του ελέγχου της διαδικασίας ανίχνευσης από το ίδιο το σήμα, αλλά, κατά τη γνώμη μου, λόγω της έλλειψης τάσης τροφοδοσίας στον καταρράκτη, θα πρέπει να ονομάζεται παθητικό (γιατί τότε ο εξισορροπημένος μείκτης με δίοδο δακτυλίου θα πρέπει επίσης να ονομάζεται ενεργός - κατ' αναλογία, αλλά δεν είναι έτσι). Ο ίδιος ο ανιχνευτής κατασκευάζεται σε ένα τρανζίστορ πεδίου VT2. Στην είσοδο του ανιχνευτή (C3) παρέχεται τάση ενδιάμεσης συχνότητας 5 MHz με πλάτος έως και 0,5 βολτ (όχι περισσότερο, διαφορετικά οι μη γραμμικές παραμορφώσεις είναι αναπόφευκτες!). Η ανίχνευση σημάτων AM (ο διακόπτης SA1 είναι απενεργοποιημένος στις λειτουργίες ανίχνευσης σήματος AM και FM) πραγματοποιείται στη διασταύρωση pn του τρανζίστορ (παρόμοια με έναν ανιχνευτή διόδου - κύκλωμα μισού κύματος). Ο συντελεστής μετάδοσης ενός τέτοιου ανιχνευτή εξαρτάται σχεδόν γραμμικά από την τροφοδοτούμενη τάση και κυμαίνεται από 0 έως 0,9 όταν η τάση αλλάζει από 0 σε 0,3 βολτ. Το κύκλωμα L2, C7, που είναι εγκατεστημένο στο κύκλωμα πύλης του τρανζίστορ, είναι συντονισμένο σε μια ενδιάμεση συχνότητα 5 MHz. Στη λειτουργία ανίχνευσης, δεν αντιπροσωπεύει μεγάλη αντίσταση για τη συχνότητα ήχου και για τη συχνότητα IF είναι ένα πρόσθετο στοιχείο επιλογής σήματος. Το φίλτρο L3, C8 φιλτράρει τα σήματα IF, με αποτέλεσμα ένα σήμα συχνότητας ήχου να απομονώνεται στο φορτίο R6. Στη λειτουργία ανίχνευσης σήματος FM, οι παράμετροι στάθμης σήματος λειτουργίας είναι οι ίδιες. Σε αυτή τη λειτουργία ανίχνευσης, το κύκλωμα L2, C7 παίζει σημαντικό ρόλο. Δεδομένου ότι αυτό το κύκλωμα δεν είναι σχεδόν φορτωμένο (αντίσταση κυκλώματος πύλης τρανζίστορ εφέ πεδίου πολύ υψηλό), ο συντελεστής ποιότητάς του είναι πολύ υψηλός. Μέσω της χωρητικότητας του πυκνωτή C4, εισέρχονται ταλαντώσεις ενδιάμεσης συχνότητας. Οι ταλαντώσεις IF σε αυτό το κύκλωμα θα μετατοπιστούν σε φάση κατά 90 μοίρες σε σχέση με τη συχνότητα εισόδου IF (5 MHz), ο λόγος για τη μετατόπιση είναι η διέλευση από τον πυκνωτή C4. Η τάση στο κύκλωμα L2, C7 θα ελέγχει την αγωγιμότητα του τρανζίστορ. Όταν το σήμα εισόδου δεν είναι διαμορφωμένο στη συχνότητα, το τρανζίστορ απενεργοποιείται και δεν υπάρχει τάση στην έξοδο. Με μια αλλαγή στη συχνότητα του σήματος εισόδου προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση, η μετατόπιση φάσης μεταξύ των σημάτων δεν θα είναι ίση με 90 μοίρες και θα εμφανιστεί τάση στην έξοδο - θα απελευθερωθεί ένα σήμα διαμόρφωσης. Η κλίση της απόκρισης πλάτους-συχνότητας του ανιχνευτή FM εξαρτάται από τον παράγοντα ποιότητας του κυκλώματος L2, C7. Κλείνοντας το κύκλωμα με αντίσταση, θα μειωθεί. Στη λειτουργία ανίχνευσης σημάτων SSB και CW, ο καταρράκτης που κατασκευάζεται στο τρανζίστορ VT1 τροφοδοτείται με τάση τροφοδοσίας +12 βολτ (μέσω SA1). Αυτό το στάδιο είναι ένας ταλαντωτής χαλαζία αναφοράς με χαλαζία συνδεδεμένο μεταξύ της βάσης και του συλλέκτη του τρανζίστορ. Αυτή η γεννήτρια έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με φορτία υψηλής αντίστασης. Μέσω του πυκνωτή σύζευξης C5, το σήμα λέιζερ με συχνότητα 5 MHz τροφοδοτείται στην πύλη του τρανζίστορ VT2. Όταν αναμιγνύεται με το σήμα IF, ένα σήμα συχνότητας ήχου απελευθερώνεται στην έξοδο του ανιχνευτή (με ένα σήμα CW, ένα σήμα beat). Το πηνίο L1 χρησιμοποιείται για τον καθορισμό μιας πιο ακριβούς συχνότητας παραγωγής λέιζερ. Χρησιμοποίησα αυτόν τον ανιχνευτή σε δέκτη με συχνότητα 29 MHz και έδειξε καλά αποτελέσματα. Ένας ενισχυτής τρανζίστορ χαμηλής συχνότητας κατασκευασμένος από πέντε τρανζίστορ KT201 και KT203 (το στάδιο εξόδου είναι ένα κύκλωμα χωρίς μετασχηματιστή σειράς παράλληλων) συνδέθηκε απευθείας στην έξοδο του ανιχνευτή. Το Σχήμα Νο. 2 δείχνει έναν ανιχνευτή σημάτων AM, FM, SSB, CW παρόμοιο με αυτό που περιγράφηκε παραπάνω, αλλά, παρά την εξωτερική ομοιότητα, έχει επίσης σημαντικές διαφορές (ενεργό). Έτσι, ο ίδιος ο ανιχνευτής είναι χτισμένος σε έναν καταρράκτη τρανζίστορ, κατασκευασμένο σύμφωνα με ένα κύκλωμα cascode, στο οποίο και τα δύο τρανζίστορ συνδέονται σύμφωνα με ένα κύκλωμα με μια κοινή πύλη. Το πρώτο τρανζίστορ (VT2) χρησιμοποιείται ως ανιχνευτής το ίδιο και το δεύτερο (VT3) χρησιμοποιείται ως προενισχυτής χαμηλής συχνότητας. Η λειτουργία αυτού του ανιχνευτή είναι παρόμοια με αυτή που περιγράφηκε παραπάνω, αλλά έχει και ενίσχυση (τάση Ku τουλάχιστον 50). Αυτός ο ανιχνευτής δοκιμάστηκε σε δέκτη 29 MHz κατασκευασμένο σε μικροκυκλώματα. Τα ULF που υλοποιήθηκαν σε μικροκυκλώματα K174UN14 (ξένο αναλογικό - TDA-2003) ή K174UN7 συνδέθηκαν απευθείας στην έξοδο του ανιχνευτή. Ταυτόχρονα, τα μικροκυκλώματα ανέπτυξαν την πλήρη ονομαστική τους ισχύ. Ένα τηλέφωνο υψηλής αντίστασης, για παράδειγμα, TON-2 ή TA-56 (αντίσταση πηνίου 1,6 kOhm), μπορεί να συνδεθεί απευθείας στην έξοδο του ανιχνευτή, που είναι βολικό για εγκατάσταση. Το αποτέλεσμα σε όλες τις λειτουργίες ανίχνευσης ήταν καλό. Τα πηνία L1 και L2 και στα δύο σχήματα κατασκευάζονται σε πλαίσια με διάμετρο 5 mm χύμα. Το L1 τυλίγεται με σύρμα PEL-0,31 και έχει 41 στροφές, το L2 έχει 31 στροφές από το ίδιο καλώδιο. Τα πηνία έχουν πυρήνες φερρίτη συντονισμού. Το L3 (και στα δύο κυκλώματα) είναι ένας τυπικός επαγωγέας DM-0.4 με επαγωγή 20 μH. Μπορείτε να το φτιάξετε μόνοι σας τυλίγοντας 130 στροφές σύρματος PEL-0.1 γύρω από μια αντίσταση MLT-0.5 με αντίσταση 1 mOhm. Η ρύθμιση του ανιχνευτή ξεκινά στη λειτουργία FM. Στην είσοδο των ανιχνευτών παρέχεται σήμα με συχνότητα GSS 5 MHz, πλάτος 0,1...0,5 βολτ και συχνότητα που διαμορφώνεται από σήμα τόνου 1 kHz. Οι ενισχυτές χαμηλής συχνότητας συνδέονται στις εξόδους του ανιχνευτή (τα τηλέφωνα υψηλής αντίστασης μπορούν να συνδεθούν απευθείας στη δεύτερη έκδοση του ανιχνευτή). Ρυθμίζοντας τον πυρήνα του πηνίου L2, επιτυγχάνουμε λήψη σήματος υψηλής ποιότητας στην έξοδο (μέσω αυτιού). Στη δεύτερη έκδοση του ανιχνευτή, θα πρέπει επίσης να επιλέξετε την αντίσταση της αντίστασης R5 σύμφωνα με το μέγιστο σήμα στην έξοδο ULF. Ο συντονισμός στη λειτουργία ανίχνευσης SSB (CW) πραγματοποιείται ρυθμίζοντας τον πυρήνα του πηνίου L1 έως ότου ληφθεί σήμα υψηλής ποιότητας στην έξοδο ULF (ο διακόπτης SA-1 είναι κλειστός) - η συχνότητα του ταλαντωτή αναφοράς είναι κάτω από το χαμηλότερη κλίση της απόκρισης συχνότητας του κύριου φίλτρου επιλογής του δέκτη. Φυσικά, σε αυτήν την περίπτωση, το σήμα που παρέχεται στην είσοδο του ανιχνευτή πρέπει να είναι μονής πλευρικής ζώνης (μπορείτε να εφαρμόσετε ένα σήμα από τον πομποδέκτη, μειώνοντας την ισχύ εξόδου του στο ελάχιστο). Στη λειτουργία AM, δεν απαιτείται ρύθμιση του ανιχνευτή - ένα σήμα διαμορφωμένο AM παρέχεται στην είσοδο από το GSS και η ποιότητά του ελέγχεται από το αυτί. Rubtsov V.P. UN7BV. 07/05/2011 Αστάνα. Καζακστάν.
ΕΝΩΣΗ ΣΟΒΙΕΤΙΚΩΝ ΣΟΣΙΑΛΙΣΤΙΚΩΝ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΩΝ 483592 3 L ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ ΣΤΟ Ινστιτούτο Α του ΣΥΓΓΡΑΦΕΑ με ΚΡΑΤΙΚΟ ΥΠΟΝΟΜΟ ΓΙΑ ΕΦΕΥΡΕΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΚΑΛΥΨΕΙΣ ΤΗΣ ΕΣΣΔ Κρατική Επιτροπή Επιστήμης και Τεχνολογίας της ΕΣΣΔ (57) Ο σκοπός της εφεύρεσης είναι η ανανέωση του ραδιοφώνου Αυξήστε την ανοσία του θορύβου και μειώστε το επίπεδο γραμμικής παραμόρφωσης Για την επίτευξη του στόχου, εισάγεται ένας ανιχνευτής 7 ακραίων δειγμάτων, ένα μπλοκ, στον αποδιαμορφωτή 8 αποθήκευσης δειγμάτων, αλγεβρικός αθροιστής 9, μετατροπέας 10, φίλτρο διόρθωσης 11, περιοριστικός ενισχυτής 12. , πρόσθετο φίλτρο χαμηλής διέλευσης 13 και πηγή τάσης αναφοράς 14. Αυτός ο αποδιαμορφωτής διασφαλίζει τη λειτουργία του χαμηλοπερατού φίλτρου 13 σε μια μικρή περιοχή της απόκρισης συχνότητας με σημαντικές αποκλίσεις συχνότητας του σήματος εισόδου. Αυτό οδηγεί σε υψηλή γραμμικότητα του διακριτικού αποδιαμορφωτή και, ως αποτέλεσμα, σημαντική μείωση του επιπέδου μη γραμμικής παραμόρφωσης. Η αύξηση της ατρωσίας θορύβου οφείλεται στο γεγονός ότι όταν εμφανίζεται και αυξάνεται ο αρχικός αποσυντονισμός συχνότητας, το κέρδος βρόχου και η ισοδύναμη ζώνη θορύβου δεν αυξάνονται, γεγονός που συνήθως οδηγεί σε επιδείνωση των ιδιοτήτων φιλτραρίσματος. 1 ill., Η εφεύρεση σχετίζεται με τη ραδιομηχανική και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη σημάτων διαμορφωμένων με συχνότητα (FM) 5 Ο σκοπός της εφεύρεσης είναι να αυξήσει την ατρωσία του θορύβου και να μειώσει το επίπεδο μη γραμμικής παραμόρφωσης ηλεκτρικό διάγραμμαΟ προτεινόμενος αποδιαμορφωτής σημάτων FM περιέχει έναν πρώτο πολλαπλασιαστή 1, ένα πρώτο φίλτρο χαμηλής διέλευσης (LPF) 2, έναν δεύτερο πολλαπλασιαστή 3, ένα δεύτερο χαμηλοπερατό φίλτρο 4, μια συντονιζόμενη γεννήτρια 5, ένα 90 O Azortor 6. , ένας ανιχνευτής 7 ακραία δείγματα, μια μονάδα δειγματοληψίας 8 - αποθήκευση, αλγεβρικός αθροιστής 9, ολοκληρωτής 10, διορθωτικό φίλτρο 11, περιοριστικός ενισχυτής 12, πρόσθετο φίλτρο χαμηλής διέλευσης 13 και πηγή 14 τάση αναφοράς ,Ο αποδιαμορφωτής FM λειτουργεί ως εξής. 25 Στους πολλαπλασιαστές 1 και 3 και στα χαμηλοπερατά φίλτρα 2 και 4, τα τετράγωνα στοιχεία του σήματος εισόδου απομονώνονται στη διαφορά συχνότητας: Dy = και όπου s είναι η στιγμιαία τιμή της συχνότητας του σήματος εισόδου. ω είναι η συχνότητα ταλάντωσης της συντονίσιμης γεννήτριας 5. Οι ζώνες διέλευσης των πρώτων 2 και των δεύτερων 4 φίλτρων χαμηλής διέλευσης, τα οποία έχουν απότομες κλίσεις χαρακτηριστικών πλάτους-συχνότητας, 35 επιλέγονται με βάση το πλάτος του φάσματος του σήματος εισόδου του αποδιαμορφωτή και λαμβάνοντας υπόψη την ασταθή συχνότητά της και τη συχνότητα ταλάντωσης της συντονίσιμης γεννήτριας 5. Ο ανιχνευτής 7 των ακραίων δειγμάτων προσδιορίζει τις χρονικές στιγμές που αντιστοιχούν στο μηδενικό επίπεδο τομών με μια θετική παράγωγο από το σήμα εξόδου του δεύτερου φίλτρου χαμηλής διέλευσης 4 , και Δημιουργεί βραχυπρόθεσμους παλμούς που αντιστοιχούν χρονικά στις ακραίες μετρήσεις του σήματος εξόδου του πρόσθετου φίλτρου χαμηλής διέλευσης 13. Ο περιοριστικός ενισχυτής 12 σταθεροποιεί το πλάτος του σήματος από την έξοδο του πρώτου φίλτρου χαμηλής διέλευσης. Ως αποτέλεσμα, το πλάτος του σήματος στην έξοδο του πρόσθετου φίλτρου χαμηλής διέλευσης 13 καθορίζεται μόνο από την αναλογία da και τη συχνότητα αποκοπής του, η οποία επιλέγεται σημαντικά χαμηλότερη από τις συχνότητες αποκοπής του πρώτου 2 και του δεύτερου 4 χαμηλών περάστε φίλτρα. Στο μπλοκ δειγματοληψίας-αποθήκευσης 8, πραγματοποιείται σύγχρονη ανίχνευση του πλάτους του σήματος εξόδου του πρόσθετου φίλτρου χαμηλής διέλευσης 13. Η τάση στην έξοδο της πηγής τάσης αναφοράς 14 είναι ίση με την πλήρη τιμή του περιοριστή. ο περιοριστής 12, ως αποτέλεσμα του οποίου η πολικότητα και το επίπεδο τάσης στην έξοδο του αλγεβρικού αθροιστή 9 αντιστοιχούν στην κατεύθυνση και την απόκλιση βαθμού της τιμής am από την τιμή am) που επιλέγεται στην κλίση του χαρακτηριστικού πλάτους-συχνότητας του πρόσθετου χαμηλοπερατό φίλτρο 13. Λόγω του αυτόματου βρόχου ελέγχου που σχηματίζεται μέσω του ολοκληρωτή 10, η συχνότητα της συντονισμένης γεννήτριας 5 παρακολουθεί την αλλαγή στη συχνότητα του σήματος εισόδου με μετατόπιση Lm, δηλ. m, = m, ++ ac , Η τάση στην έξοδο του ολοκληρωτή 10 μέσω του διορθωτικού φίλτρου 11 παρέχεται στην έξοδο του αποδιαμορφωτή. χαρακτηριστικό με σημαντικές αποκλίσεις στη συχνότητα του σήματος εισόδου Αυτό προκαλεί υψηλή γραμμικότητα του διακριτικού χαρακτηριστικού του αποδιαμορφωτή και, κατά συνέπεια, σημαντική μείωση του επιπέδου των μη γραμμικών παραμορφώσεων. Οι αστατικές ιδιότητες του αποδιαμορφωτή διασφαλίζονται με τη χρήση ενός ολοκληρωτή ως μπλοκ 10 και όχι ενός φίλτρου χαμηλής διέλευσης (η διαφορά εμφανίζεται, για παράδειγμα, όταν το σήμα εξασθενεί ή βραχυπρόθεσμα εξαφανίζεται). Η μεγάλη κλίση των χαρακτηριστικών πλάτους-συχνότητας του πρώτου και του δεύτερου φίλτρου χαμηλής διέλευσης 2 και 4 διασφαλίζει ότι ο προτεινόμενος αποδιαμορφωτής διατηρεί υψηλή ατρωσία θορύβου όταν εμφανίζονται παρεμβολές από γειτονικά κανάλια λήψης στην είσοδο του αποδιαμορφωτής οφείλεται στο γεγονός ότι ο προτεινόμενος αποδιαμορφωτής, όταν ο αρχικός αποσυντονισμός συχνότητας δεν αυξάνει το κέρδος βρόχου και την ισοδύναμη ζώνη θορύβου, που συνήθως οδηγεί σε επιδείνωση των ιδιοτήτων φιλτραρίσματος, Τύπος της εφεύρεσης Ένας αποδιαμορφωτής σήματος FM που περιέχει ένα πρώτο πολλαπλασιαστής και ένα πρώτο χαμηλοπερατό φίλτρο συνδεδεμένο σε σειρά, σε σειρά με 1483592 6 Μεταγλώττιση από τον V. TsvetkovTechred L, Oliynyk Corrector E, Lonchakova Editor O. Spesivykh Order 2849/53 Circulation 884 Εγγεγραμμένος VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at GENT USSR 113035, Moscow, Zh, Raushskaya Embankment, 4/Publizhating5 , αγ. Gagarin, συνδυασμένος δεύτερος πολλαπλασιαστής 70 και δεύτερο χαμηλοπερατό φίλτρο, συνδεδεμένη σε σειρά συντονισμένη γεννήτρια και μετατοπιστής φάσης κατά 90, ενώ οι πρώτες είσοδοι του πρώτου και του δεύτερου πολλαπλασιαστή είναι η είσοδος του αποδιαμορφωτή των σημάτων FM, η έξοδος του μετατροπέα φάσης κατά 90 συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του πρώτου πολλαπλασιαστή και η έξοδος της συντονίσιμης γεννήτριας είναι c η δεύτερη είσοδος του δεύτερου πολλαπλασιαστή, που χαρακτηρίζεται από το ότι, προκειμένου να αυξηθεί η ατρωσία θορύβου και να μειωθεί το επίπεδο των μη γραμμικών παραμορφώσεων, μια σειρά - εισάγονται συνδεδεμένος ανιχνευτής ακραίων δειγμάτων, μονάδα δειγματοληψίας-αποθήκευσης, αλγεβρικός αθροιστής, ολοκληρωτής και διορθωτικό φίλτρο, ενισχυτής-περιοριστής συνδεδεμένος σε σειρά και πρόσθετο φίλτρο χαμηλής διέλευσης, καθώς και πηγή τάσης αναφοράς, ενώ η είσοδος του περιοριστικού ενισχυτή συνδέεται με την έξοδο του πρώτου φίλτρου χαμηλής διέλευσης, η είσοδος του ανιχνευτή ακραίων δειγμάτων συνδέεται με την έξοδο του δεύτερου φίλτρου χαμηλής διέλευσης, η έξοδος του πρόσθετου φίλτρου χαμηλής διέλευσης είναι συνδέεται με την είσοδο πληροφοριών της μονάδας αποθήκευσης δείγματος, η έξοδος της τάσης πηγής αναφοράς συνδέεται με την αφαιρετική είσοδο του αλγεβρικού αθροιστή και η έξοδος του ολοκληρωτή συνδέεται με την είσοδο ελέγχου της συντονίσιμης γεννήτριας, ενώ η έξοδος του φίλτρου διόρθωσης είναι η έξοδος του αποδιαμορφωτή 20 σημάτων FM
Εφαρμογή
4265266, 18.06.1987
ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΑΕΡΟΠΟΡΙΑΣ ΜΟΣΧΑΣ ΜΕ ΤΟ ΟΝΟΜΑ ΣΕΡΓΟ ΟΡΤΖΟΝΙΚΙΤΖΕ
ΜΑΡΤΙΡΟΣΟΦ ΒΛΑΝΤΙΜΙΡ ΕΡΒΑΝΤΟΒΙΤΣ
IPC / Ετικέτες
Κωδικός συνδέσμου
Αποδιαμορφωτής FM
Παρόμοιες πατέντες
15. Κατά τη διάρκεια μιας περιόδου της συχνότητας διαμόρφωσης, μετράται ο αριθμός των παλμών σε ένα πακέτο και, κατά συνέπεια, ο μετρητής παλμών 9 μετράται επανειλημμένα. Αυτό επιτυγχάνεται με την επιλογή μιας διαφοράς συχνότητας. Έτσι, καθώς αλλάζει η συχνότητα του σήματος FM, το πλάτος του σήματος αλλάζει στην έξοδο της συσκευής δυαδικού αποδιαμορφωτή FM. Η μοναδική έξοδος της σκανδάλης του πακέτου συνδέεται μέσω της δεύτερης γεννήτριας ενός μόνο ψηφιακού παλμού στην είσοδο μηδενικής ρύθμισης του μετρητή. 5 παλμούς, και η μηδενική έξοδος της σκανδάλης ριπής συνδέεται με την είσοδο του καταχωρητή συσσώρευσης και τις δεύτερες εισόδους του τρίτου και τέταρτου κυκλώματος σύμπτωσης, οι έξοδοι των οποίων αντλούνται στη μονάδα και...
16, εμφανίζεται ένα σήμα μονού επιπέδου, το οποίο οδηγεί στην αποσύνδεση ενός μετατροπέα από την ομάδα μετατροπέων λειτουργίας αφαιρώντας τους παλμούς από την είσοδο του ανορθωτή 1, μεταφέροντάς τον σε κατάσταση ετοιμότητας για ενεργοποίηση λειτουργίας, ενώ ο πυκνωτής φίλτρου 2 του καθορισμένου μπλοκ παραμένει φορτισμένο. Ταυτόχρονα25, ένας άλλος μετατροπέας, ο οποίος ήταν προηγουμένως σε κατάσταση ετοιμότητας για ενεργοποίηση, απενεργοποιείται ανοίγοντας τους διακόπτες τροφοδοσίας 5 και 6, Εδώ. 40, στο 0 - τιμές που επεκτείνουν το εύρος diaZO, που χαρακτηρίζονται από τη σταθερότητα της δομής του κυκλώματος ισχύος των στατικών μετατροπέων. Ρυθμίζονται από την τάση πόλωσης C που παρέχεται στην μπροστινή είσοδο του πρώτου συγκριτή 15V και την αντίστροφη είσοδο του δεύτερου...
Στη διαδικασία μέτρησης Κατά τη διάρκεια του χρόνου μεταγωγής, που είναι πάντα μια πεπερασμένη τιμή, η μέτρηση είναι πρακτικά αδύνατη, καθώς εμφανίζεται αβεβαιότητα στον τρόπο λειτουργίας της μονάδας διαίρεσης. Ο σκοπός της εφεύρεσης είναι να βελτιώσει την ακρίβεια της μέτρησης συχνότητας. Ο στόχος επιτυγχάνεται από το γεγονός ότι σε μια συσκευή για τη μέτρηση της συχνότητας του πλάτους ενός αρμονικού σήματος, που περιέχει τρία μπλοκ διαφοροποίησης συνδεδεμένα σε σειρά και ένα μπλοκ πρώτης διαίρεσης συνδεδεμένο σε σειρά και ένα μπλοκ εξαγωγής τετραγωνικής ρίζας, ένα πρώτο μπλοκ πολλαπλασιασμού και ένα πρώτο μπλοκ πολλαπλασιασμού εισάγεται σε σειρά. μπλοκ αφαίρεσης, μπλοκ δεύτερης διαίρεσης και δεύτερο. ένα μπλοκ εξαγωγής τετραγωνικής ρίζας, η έξοδος του οποίου είναι η έξοδος του μετρούμενου πλάτους,...
Η ανίχνευση των σημάτων FM μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας τα κυκλώματα ανιχνευτή AM που περιγράφονται παραπάνω αφού μετατραπεί η αλλαγή στη συχνότητα σε αλλαγή στο πλάτος.
Για αυτή τη μετατροπή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε κύκλωμα με γραμμικά μεταβαλλόμενη απόκριση συχνότητας, για παράδειγμα, ένα κύκλωμα \(LC\) αποσυντονισμένο σε σχέση με τη συχνότητα του σήματος FM έτσι ώστε το μέσο της αριστερής ή δεξιάς κλίσης της απόκρισης συχνότητάς του να συμπίπτει με τη φέρουσα συχνότητα του σήματος. Ένα απλοποιημένο διάγραμμα και διαγράμματα της λειτουργίας ενός ανιχνευτή FM με ένα τέτοιο κύκλωμα φαίνονται στο Σχ. 3,6-8.
Ρύζι. 3,6-8. Απλοποιημένο διάγραμμα ανιχνευτή FM με ένα μόνο κύκλωμα (α) και διαγράμματα λειτουργίας του (β)
Για τη βελτίωση των χαρακτηριστικών του ανιχνευτή, αντί για ένα μόνο κύκλωμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα ισορροπημένο ζεύγος κυκλωμάτων \(LC\) (Εικ. 3.6-9). Ο ανιχνευτής περιέχει δύο κυκλώματα συντονισμού, δύο διόδους και δύο φίλτρα χαμηλής διέλευσης κατασκευασμένα σε αλυσίδες \(RC\). Τα κυκλώματα συντονισμού είναι κάπως αποσυντονισμένα σε σχέση με τη φέρουσα συχνότητα του σήματος FM.
Ρύζι. 3,6-9. Απλοποιημένο διάγραμμα ανιχνευτή FM με δύο κυκλώματα (α) και διαγράμματα που εξηγούν τη λειτουργία του (β)
Οι περιγραφόμενες απλούστερες λύσεις για ανιχνευτές FM έχουν μια αρκετά περιορισμένη εφαρμογή. Το λεγομενο ανιχνευτής-διακριτήςΚαι κλασματικός ανιχνευτής (ανιχνευτής σχέσεων), σε αυτά τα κυκλώματα για τη σύνδεση των κυκλωμάτων εισόδου και των διόδων ανίχνευσης είναι κάπως πιο περίπλοκα, αλλά παρέχουν καλύτερα χαρακτηριστικά.
Ένα παράδειγμα κυκλώματος ανιχνευτή-διάκρισης συχνότητας (ονομάζεται επίσης μερικές φορές διαφορικός ανιχνευτής) φαίνεται στο Σχ. 3,6-10.
Ρύζι. 3,6-10. Κυκλώματα ανιχνευτή-διάκρισης (α) και διανυσματικά διαγράμματα που εξηγούν την αρχή της λειτουργίας του (β)
Σε αυτό το κύκλωμα υπάρχουν δύο συντονισμένα επαγωγικά συζευγμένα κυκλώματα \(L1C1\) και \(L2C2\), τα οποία είναι συντονισμένα ακριβώς στη συχνότητα του σήματος IF. Οι τάσεις που λαμβάνονται από τους απέναντι κλάδους του κυκλώματος \(L2C2\) διορθώνονται στις διόδους \(VD1\), \(VD2\) και στη συνέχεια παρέχονται στο φορτίο με τη μορφή αντιστάσεων \(R1\), \(R2 \) (πυκνωτές \( C6\), \(C7\) μετατρέπουν το φορτίο μέσω ραδιοσυχνότητας, αποτρέποντας τη διείσδυση του στοιχείου ραδιοσυχνότητας στα επόμενα στάδια). Όταν η συχνότητα του σήματος εισόδου \(U_(in)\) συμπίπτει με τη συχνότητα συντονισμού του κυκλώματος \(L2C2\), το σήμα \(U_2\) που λαμβάνεται από αυτό το κύκλωμα είναι 90° μπροστά από το σήμα εισόδου (σημείωση ότι η τάση που παρέχεται στο μεσαίο σημείο \ (L2\) είναι ίση με \(U_(in)\)). Εφόσον οι διορθωμένες τάσεις \(U_(R1)\), \(U_(R2)\), που δρουν στις αντιστάσεις \(R1\), \(R2\), είναι ανάλογες με τις τάσεις \(U_3\), \( U_4\) (Εικ. 3.6-10b), τότε η προκύπτουσα τάση στην έξοδο του ανιχνευτή, ίση με τη διαφορά \(U_(R1)\) – \(U_(R2)\), στη συχνότητα συντονισμού θα είναι μηδέν ( \(U_(έξω) = U_( R1) – U_(R2) = 0\)). Όταν αλλάξει η συχνότητα του σήματος, θα παρατηρηθεί μια μετατόπιση φάσης μεταξύ του σήματος εισόδου και του σήματος που απομονώνεται στο κύκλωμα \(L2C2\), διαφορετική από 90°. Εξαιτίας αυτού, οι διορθωμένες τάσεις \(U_(R1)\) και \(U_(R2)\) θα είναι διαφορετικές και ένα σήμα του αντίστοιχου πρόσημου και πλάτους θα εμφανιστεί στην έξοδο του ανιχνευτή.
Οι κύριες ιδιότητες του ανιχνευτή-διακριτή είναι:
- υψηλή γραμμικότητα του χαρακτηριστικού μεταφοράς, ωστόσο, η ευαισθησία στην παρεμβολή πλάτους είναι πολύ υψηλή, επομένως είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί ένας περιοριστής πλάτους στην είσοδο του ανιχνευτή.
- Και τα δύο κυκλώματα ανιχνευτή συντονίζονται στη φέρουσα συχνότητα του σήματος εισόδου.
- όταν η συχνότητα του σήματος εισόδου είναι ίση με τη συχνότητα συντονισμού των κυκλωμάτων συντονισμού, η τάση στην έξοδο του ανιχνευτή είναι μηδέν.
Ο βαθμός μη γραμμικής παραμόρφωσης και η κλίση του χαρακτηριστικού του ανιχνευτή καθορίζονται από τον παράγοντα σύζευξης μεταξύ των κυκλωμάτων. Εντός μιας δεδομένης απόκλισης μέγιστης συχνότητας του σήματος FM, η απόκριση του ανιχνευτή πρέπει να είναι γραμμική. Μπορείτε να επεκτείνετε τη ζώνη διέλευσης (η κλίση θα μειωθεί) κλείνοντας ένα ή και τα δύο κυκλώματα με αντιστάσεις με χαμηλές αντιστάσεις, π.χ. μείωση του συντελεστή ποιότητας των κυκλωμάτων.
Επί χαμηλές συχνότητες ax (465 kHz και κάτω), μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας απλός ανιχνευτής-διάκρισης, το διάγραμμα του οποίου φαίνεται στο Σχ. 3,6-11.
Ρύζι. 3,6-11. Απλός ανιχνευτής-διάκρισης για χαμηλές συχνότητες (465 kHz και λιγότερο)
Αυτός ο ανιχνευτής λειτουργεί ως εξής. Το σήμα IF περιορίζεται από τις διόδους \(VD1\), \(VD2\) και τροφοδοτείται σε ένα κύκλωμα ταλάντωσης σειράς \(L1C3\), ρυθμισμένο ακριβώς στην ενδιάμεση συχνότητα. Οι τάσεις που λαμβάνονται από τον πυκνωτή και το πηνίο του κυκλώματος διορθώνονται με τις διόδους \(VD3\), \(VD4\) και προστίθενται σε αντιφάση στην έξοδο. Σε συντονισμό, αυτές οι τάσεις είναι ίσες και τάση εξόδουο ανιχνευτής είναι μηδέν. Όταν αλλάζει η συχνότητα του σήματος, αλλάζει και ο λόγος τάσης. Αυτό οδηγεί στην εμφάνιση μιας τάσης εξόδου του αντίστοιχου σήματος.
Σε δέκτες επικοινωνίας υψηλής ποιότητας με υψηλή ενδιάμεση συχνότητα (πάνω από 5...9 MHz), χρησιμοποιούνται συχνά διαχωριστές χαλαζία. Αντί για παραδοσιακά κυκλώματα \(LC\), χρησιμοποιούν συντονιστές χαλαζία για τις αντίστοιχες συχνότητες. Αυτό καθιστά δυνατή την επίτευξη υψηλής σταθερότητας και συμμετρίας της απόκρισης πλάτους-συχνότητας του ανιχνευτή. Παραδείγματα τέτοιων ανιχνευτών φαίνονται στο Σχ. 3,6-12 και 3,6-13.
Ρύζι. 3,6-12. Ανιχνευτής FM με διαχωριστή χαλαζία
Ρύζι. 3,6-13. Ανιχνευτής FM με διαχωριστή σε δύο χαλαζία
Στο κύκλωμα ανιχνευτή στο Σχ. Το 3,6-12 χρησιμοποιεί έναν συντονιστή χαλαζία \(BQ1\), μέσω του οποίου το σήμα IF παρέχεται σε μία από τις διόδους ανιχνευτή. Το σήμα IF παρέχεται σε άλλη δίοδο μέσω ενός πυκνωτή \(C1\) με χωρητικότητα ίση με την παράλληλη χωρητικότητα του χαλαζία. Οι ανιχνευόμενες τάσεις προστίθενται σε αντίθετη πολικότητα στην έξοδο του διαχωριστή. Σε συχνότητες κοντά στη συχνότητα συντονισμού σειράς, η αντίσταση χαλαζία είναι χαμηλή και η τάση υψηλής συχνότητας στη δίοδο \(VD2\) είναι μεγαλύτερη από την αντίσταση \(VD3\). Σε αυτή την περίπτωση, εμφανίζεται μια ανιχνευόμενη τάση θετικής πολικότητας στην έξοδο. Σε συχνότητες κοντά στη συχνότητα παράλληλου συντονισμού, η αντίσταση χαλαζία είναι υψηλή και η τάση εξόδου είναι αρνητική. Το πλάτος του χαρακτηριστικού διάκρισης του ανιχνευτή αντιστοιχεί περίπου στην απόσταση μεταξύ των συχνοτήτων του σειριακού και του παράλληλου συντονισμού χαλαζία. Μπορεί να διπλασιαστεί σχεδόν αν αντί για τον πυκνωτή \(C1\) συμπεριλάβετε έναν άλλο χαλαζία με συχνότητα συντονισμού σειράς ίση με τη συχνότητα παράλληλου συντονισμού του χαλαζία \(BQ1\). Μια παρόμοια λύση εφαρμόζεται στο κύκλωμα στο Σχ. 3,6-13.
Παράδειγμα κυκλώματος κλασματικός ανιχνευτήςμε συμμετρική γείωση του φορτίου (αντιστάσεις \(R5\) και \(R6\)) σε σχέση με τις διόδους \(VD1\), \(VD2\) φαίνεται στο Σχ. 3,6-14. Αυτός ο ανιχνευτής ονομάζεται επίσης συχνά ανιχνευτής συμμετρικής αναλογίας.
Ρύζι. 3,6-14. Κλασματικό κύκλωμα ανιχνευτή FM (ανιχνευτής αναλογίας)
Οι ισοδύναμοι συντελεστές ποιότητας των κυκλωμάτων \(Q_e\) επιλέγονται στην περιοχή 50...75 (σε συχνότητες άνω των 6 MHz). Ταυτόχρονα, για καλή καταστολή της διαμόρφωσης πλάτους και για την επίτευξη χαμηλών μη γραμμικών παραμορφώσεων, είναι απαραίτητο ο συντελεστής ποιότητας σχεδιασμού \(Q_k\) να είναι δύο έως τρεις φορές μεγαλύτερος από το \(Q_e\). Η αυτεπαγωγή περιέλιξης \(L2\) επιλέγεται εντός του εύρους \((0,25...0,5) \cdot L1\) και ο συντελεστής ποιότητας είναι 40...60. Συντελεστές σύζευξης μεταξύ περιελίξεων: \(k_(st 12) \περίπου 40/Q_e\), \(k_(st 13) \περίπου 0,5/Q_e\).
Στο Σχ. Το 3.6-15...3.6-18 παρέχει αρκετές ειδικές εφαρμογές ανιχνευτών διόδου FM (ανιχνευτές αναλογίας) που χρησιμοποιούνται σε δέκτες οικιακής χρήσης και επικοινωνιών.
Ρύζι. 3,6-15. Ανιχνευτής αναλογίας για FM στενής ζώνης
Ρύζι. 3,6-16. Ένας απλός ανιχνευτής σχέσεων για οικιακό δέκτη
Ο ανιχνευτής συχνότητας είναι ένα από τα σημαντικά στοιχεία κάθε δέκτη VHF FM, καθώς η ποιότητα του ηχητικού σήματος στην έξοδο του δέκτη εξαρτάται από την ποιότητά του. Το ανθρώπινο αυτί δεν αντιλαμβάνεται σήματα που διαμορφώνονται με HF, αλλά αντιλαμβάνεται μόνο αυτά που διαμορφώνονται στο πλάτος LF. Για να μετατραπεί η διαμόρφωση συνομιλίας σε διαμόρφωση πλάτους, απαιτείται ανιχνευτής FM. Το διαμορφωμένο σήμα συχνότητας μοιάζει με αυτό:
Δεδομένου ότι οι ευρέως διαδεδομένοι κλασματικοί ανιχνευτές και διαχωριστές που βασίζονται σε μετασχηματιστές HF έχουν μια αρκετά δύσκολη εγκατάσταση και είναι αρκετά δύσκολη (ειδικά ελλείψει εμπειρίας) στην κατασκευή, προσπάθησα να φτιάξω διάφορες εκδόσεις ανιχνευτών FM χωρίς πηνία, μετασχηματιστές και κυκλώματα.
Το διάγραμμα δείχνει, γενικά, έναν κλασικό ενισχυτή πεντόδου, ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στη λειτουργία του παραπάνω ανιχνευτή FM: Το ενισχυμένο σήμα IF μέσω του πυκνωτή C3 τροφοδοτείται στο πλέγμα ελέγχου της λάμπας, αλλά στη διαδρομή του (σήμα) υπάρχει μια αλυσίδα Z1R2, σκοπός της είναι να ρυθμίσει την προκατάληψη DC στο πλέγμα και ταυτόχρονα να μειώσει τον παράγοντα ποιότητας αντηχείο χαλαζία(δεν πρέπει να συγχέεται με πιεζοκεραμικό διαχωριστή). Δεδομένου ότι ο συντονιστής χαλαζία κατασκευάστηκε αρχικά για μια συγκεκριμένη συχνότητα, η ζώνη συντονισμού του είναι αρκετά στενή και είναι αρκετές φορές μικρότερη από τη ζώνη διαμόρφωσης. Για την επέκταση της ζώνης, ο συντονιστής παρακάμπτεται με μια αντίσταση. Εάν αυτό δεν γίνει, τότε ο συντονιστής σε ορισμένα τμήματα του σήματος FM θα πέσει στη ζώνη διαμόρφωσης, αλλά σε άλλα δεν θα, ως αποτέλεσμα αυτού, το σήμα AM στην έξοδο του ανιχνευτή θα παραμορφωθεί σε μεγάλο βαθμό. Με μειωμένο συντελεστή ποιότητας, η ζώνη συντονισμού του αντηχείου αυξάνεται, αλλά και πάλι λόγω μηχανικού συντονισμού, η ελάχιστη δυναμική αντίσταση της πλάκας χαλαζία και το μέγιστο πλάτος ταλαντώσεων θα είναι στη ζώνη συχνοτήτων στην οποία συντονίζεται μηχανικά ο συντονιστής. Εφόσον η διαμόρφωση συχνότητας αλλάζει τη συχνότητα του σήματος είτε υψηλότερη είτε χαμηλότερη σε συχνότητα από τον μηχανικό συντονισμό, η δυναμική αντίσταση της πλάκας αλλάζει ανάλογα με τη συχνότητα του σήματος, μετατρέποντας έτσι το FM σε AM. Αυτό το κύκλωμα λειτουργεί καλά με λαμπτήρες 6zh1p, 6f1p, 6zh9p.
Αλλά αυτό το κύκλωμα συναρμολογείται "σε υλικό":
Αυτό το κύκλωμα βασίζεται στην αρχή του «υποδιεγερμένου συντονιστή». Αυτό είναι επίσης ένα κύκλωμα ενισχυτή πεντόδου, αλλά εδώ ο συντονιστής χαλαζία βρίσκεται σε ανάδραση, η οποία ρυθμίζεται από την αντίσταση R4. Η όλη ιδέα είναι να φέρουμε το κέρδος σε τέτοια κατάσταση ώστε ο ανιχνευτής FM να είναι στα πρόθυρα του lasing. Το γεγονός είναι ότι ένας συντονιστής χαλαζία έχει παράλληλο και σειριακό συντονισμό. Εδώ χρησιμοποιείται η σειρά 1 Ανάλογα με την απόκλιση συχνότητας από το σημείο συντονισμού, η χωρητικότητα του συντονιστή (λόγω δυναμικής αντίστασης) αλλάζει επίσης αναλογικά με το σήμα FM, μετατρέποντας έτσι το εναλλασσόμενο ρεύμα από FM σε AM. Σε αυτό το κύκλωμα, ο συντονιστής μπορεί να αντικατασταθεί με έναν πυκνωτή και το σήμα FM μπορεί να ληφθεί στην κλίση της απόκρισης συχνότητας (λίγο μακριά από το κέντρο του σήματος IF), αλλά η ποιότητα του σήματος και το πλάτος του θα είναι πολύ λιγότερο. Όταν η ανάδραση έχει ρυθμιστεί στην άκρη ταλάντωσης του ανιχνευτή, η λυχνία θα μεγιστοποιήσει τις ταλαντώσεις του πλάτους εναλλασσόμενο ρεύμα, που απομονώνεται από το αντηχείο. Εάν φέρετε τον ανιχνευτή σε ταλάντωση, τότε θα ακουστεί ένα ισχυρό φόντο στην έξοδο (ανιχνευμένες ταλαντώσεις της γεννήτριας) και όταν συντονίζεστε σε έναν ραδιοφωνικό σταθμό, θα ακουστεί ένα τρίξιμο, καθώς ο χαλαζίας λειτουργεί με τη δική του συχνότητα και, συμπίπτει με το φορέα του ραδιοφωνικού σταθμού (σήμα IF), θα ακουστούν ταλαντώσεις διαφοράς.
Και εδώ είναι αυτή η διάταξη:
Το κύκλωμα λειτουργεί καλά με λαμπτήρες 6zh2p, 6k13p.
Και εδώ είναι το τρίτο διάγραμμα:
Εν κατακλείδι, θέλω να πω ότι και τα τρία κυκλώματα αντιμετωπίζουν τις «ευθύνες» τους, αλλά ο ανιχνευτής FM σύμφωνα με το πρώτο κύκλωμα έχει υψηλότερο επίπεδο σήματος εξόδου, καθώς το κύκλωμα λειτουργεί καλά με πεντόδια που έχουν βραχύ χαρακτηριστικό (δεν είναι είναι δυνατό να αλλάξετε ομαλά το κέρδος), και θα πρέπει επίσης να επιλέξετε αντίσταση R2 για το συγκεκριμένο αντηχείο που χρησιμοποιείται. Το δεύτερο σχήμα μας ικανοποίησε με μια πιο ήπια προσέγγιση στο σημείο παραγωγής και «σύλληψη» του σημείου ανίχνευσης. Το τρίτο κύκλωμα είναι κάτι μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου κυκλώματος, αφού έχει μεγαλύτερο κέρδος σε σύγκριση με το δεύτερο κύκλωμα και μεγαλύτερη ευελιξία διαμόρφωσης σε σύγκριση με το πρώτο.
Καλά πειράματα!!!
Artem (UA3IRG)
Έστω να υπάρχει ένα σήμα ζώνης εισόδου με διαμόρφωση φάσης:
| (1) |
Όπου είναι το πλάτος του σήματος εισόδου, είναι ο φορέας συχνότητα σήματος, είναι η απόκλιση φάσης του σήματος PM (δείκτης διαμόρφωσης φάσης) και είναι το σήμα διαμόρφωσης που πρέπει να εξαχθεί από το . Υποτίθεται ότι το σήμα διαμόρφωσης δεν υπερβαίνει τη μονάδα σε μέγεθος.
Χρησιμοποιώντας έναν τοπικό ταλαντωτή τετραγωνισμού, επιλέγουμε το φάκελο φάσης του σήματος, όπως φαίνεται στο σχήμα 1.
Εικόνα 1: Σύνθετη εξαγωγή φακέλου με χρήση τοπικού ταλαντωτή τετραγωνισμού
Αφού πολλαπλασιάσουμε το αρχικό σήμα με συνιστώσες τετραγωνισμού, λαμβάνουμε:
Από την έκφραση (3) μπορούμε να εκφράσουμε:
 |
(4) |
Έτσι, μπορέσαμε να αποδιαμορφώσουμε το σήμα PM και να απομονώσουμε το αρχικό σήμα διαμόρφωσης. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να δώσετε προσοχή στα ακόλουθα σημεία. Πρώτον, οι παραπάνω εκφράσεις υποδηλώνουν συνεκτική λήψη του σήματος PM, δηλ. απουσία συχνότητας και αναντιστοιχίας φάσης μεταξύ της φέρουσας συχνότητας και της συχνότητας του τοπικού ταλαντωτή τεταρτοβάθμιας, και δεύτερον, υποτίθεται ότι η εφαπτομένη υπολογίζεται εντός ακτίνων (συνάρτηση arctangent 2). Εάν δεν διασφαλίζεται η συνθήκη συνεκτικής λήψης, τότε υπάρχει αναντιστοιχία συχνότητας και τυχαία μετατόπιση φάσης του λαμβανόμενου σήματος PM σε σχέση με την αρχική φάση του τοπικού ταλαντωτή. Έτσι, η (2) μπορεί να ξαναγραφτεί ως εξής:
| (7) |
Έτσι, η ασυνάρτητη λήψη έχει ως αποτέλεσμα την προσθήκη μιας γραμμικής συνιστώσας ανάλογης με τον αποσυντονισμό της συχνότητας συν μια τυχαία αρχική φάση στο αποδιαμορφωμένο σήμα. Σε αυτή την περίπτωση, αρχίζει να εμφανίζεται το δεύτερο φαινόμενο, το οποίο είναι η περιοδικότητα της εφαπτομένης. Εάν ο γραμμικός όρος υπερβαίνει σε συντελεστή , τότε, λόγω της περιοδικότητας της εφαπτομένης, η έξοδος θα είναι ένα «πριόνι» όπως φαίνεται στο σχήμα 2. Για την εξάλειψη της περιοδικότητας, χρησιμοποιούνται οι συναρτήσεις ξετυλίγματος του τόξου.
Εικόνα 2: Επίδραση της περιοδικότητας του τόξου
Επομένως, απαιτείται συνεκτική επεξεργασία για τη λήψη του σήματος PM, διαφορετικά το αποδιαμορφωμένο σήμα μπορεί να παραμορφωθεί. Στην πράξη, η αναλογική διαμόρφωση PM δεν χρησιμοποιείται ευρέως λόγω αυτών των μειονεκτημάτων. Ωστόσο, η ψηφιακή διαμόρφωση φάσης, όταν το σήμα διαμόρφωσης είναι ψηφιακό, έχει βρει τεράστια εφαρμογή. Με την ψηφιακή διαμόρφωση φάσης, το σήμα διαμόρφωσης αποτελείται από ορθογώνιους παλμούς και η φάση αλλάζει απότομα και λαμβάνεται το πλήκτρο μετατόπισης φάσης PSK, αλλά αυτό θα συζητηθεί με περισσότερες λεπτομέρειες στις επόμενες ενότητες. Θα επιστρέψουμε στο διαμόρφωση συχνότητας. Με τη διαμόρφωση συχνότητας FM, ενσωματώνεται το αρχικό σήμα διαμόρφωσης:
Έχοντας διαφοροποιήσει το φάκελο φάσης, λαμβάνουμε τη στιγμιαία συχνότητα:
| (10) |
Λάβετε υπόψη ότι μετά τη λήψη της παραγώγου, η αναντιστοιχία συχνότητας επηρεάζει μόνο τη συνιστώσα DC του αποδιαμορφωμένου σήματος, η οποία συνήθως δεν μεταφέρει πληροφορίες και μπορεί να εξαλειφθεί χρησιμοποιώντας ένα υψηλοπερατό φίλτρο. Ωστόσο, πριν από τη διαφοροποίηση, παρέμενε μια τοξοειδής με «ανεπιθύμητη περιοδικότητα». Ας το ξεφορτωθούμε υπολογίζοντας την παράγωγο του τόξου στην έκφραση (10) ως παράγωγο μιας μιγαδικής συνάρτησης:
Το κανονικοποιημένο αρχικό σήμα διαμόρφωσης φαίνεται στο Σχήμα 4. Το αρχικό σήμα διαμόρφωσης πραγματοποίησε διαμόρφωση συχνότητας και φάσης του σήματος σε φέρουσα συχνότητα 25 kHz με απόκλιση συχνότητας για διαμόρφωση FM ίση με 2 kHz και απόκλιση φάσης PM ίση με 7.
|
|
|
|
|
|
Το σχήμα 5 δείχνει την έξοδο του ανιχνευτή φάσης κατά την αποδιαμόρφωση ενός σήματος PM. Μπορεί να φανεί ότι στην έξοδο του τόξου υπάρχουν εμφανείς υπερφορτώσεις φάσης που προκαλούνται από την περιοδικότητα φάσης. Αποκάλυψη της περιοδικότητας του τόξου, με αντίστοιχες κανονικοποιήσεις των αποδιαμορφωτών PM και FM στο λεπτό συντονισμόΟι συχνότητες του τοπικού ταλαντωτή στη φέρουσα συχνότητα του σήματος FM και PM φαίνονται στο Σχήμα 6. Φαίνεται ξεκάθαρα ότι όταν η συχνότητα του τοπικού ταλαντωτή ρυθμιστεί με ακρίβεια, το σήμα στην έξοδο του αποδιαμορφωτή FM επαναλαμβάνει πλήρως το αρχικό σήμα διαμόρφωσης και στην έξοδο του αποδιαμορφωτή PM μετατοπίζεται από μια σταθερή συνιστώσα σε αναλογία με την τυχαία αρχική φάση. Το σήμα στην έξοδο των αποδιαμορφωτών PM και FM με αποσυντονισμό συχνότητας τοπικού ταλαντωτή 100 (στην περίπτωση σήματος PM) και 500 Hz (για σήμα FM), αντίστοιχα, φαίνεται στο Σχήμα 7. Μπορεί να σημειωθεί ότι ο αποσυντονισμός συχνότητας ενός σήματος FM μετατοπίζει μόνο το στοιχείο DC στην έξοδο του αποδιαμορφωτή FM, ενώ στην έξοδο του αποδιαμορφωτή PM προστίθεται ένας γραμμικός όρος με συντελεστή αναλογικότητας ανάλογα με τον αποσυντονισμό συχνότητας του τοπικού ταλαντωτή.
Ας εξετάσουμε τώρα το ζήτημα της αποκάλυψης της περιοδικότητας της εφαπτομένης. Για αυτό, χρησιμοποιούνται αλγόριθμοι ξετυλίγματος, από τους οποίους υπάρχουν αρκετές επιλογές. Η πρώτη επιλογή είναι να ανιχνεύσετε άλματα φάσης στην έξοδο του τόξου κοντά στα ακτίνια. Η αρχή λειτουργίας αυτού του αλγορίθμου φαίνεται στο σχήμα 8.
Λόγω θορύβου και δειγματοληψίας σήματος. Σε αυτήν την περίπτωση, υπάρχει πιθανότητα να χαθεί ένα άλμα φάσης και να δημιουργηθεί ένα λανθασμένο σήμα.
Η δεύτερη επιλογή για την αποκάλυψη της περιοδικότητας της εφαπτομένης είναι η εξής. Το σήμα PM αποδιαμορφώνεται χρησιμοποιώντας έναν αποδιαμορφωτή FM σύμφωνα με το (11) χρησιμοποιώντας τη δομή που φαίνεται στο Σχήμα 3. Ως αποτέλεσμα, λαμβάνεται μια στιγμιαία συχνότητα ίση με την παράγωγο της φάσης. Μετά από αυτό, η φάση ενσωματώνεται και αποκαθίσταται χωρίς τη χρήση του τόξου (βλ. Εικόνα 9).
Σχήμα 9: Αποκάλυψη περιοδικότητας Arctangent χρησιμοποιώντας έναν αποδιαμορφωτή FM
Αυτή η μέθοδος δεν είναι αποδεκτή στην περίπτωση της ψηφιακής διαμόρφωσης, καθώς ο αποδιαμορφωτής συχνότητας δεν αποθηκεύει πληροφορίες σχετικά με την αρχική φάση, επιπλέον, ως αποτέλεσμα της ολοκλήρωσης, προστίθεται μια τυχαία σταθερά ολοκλήρωσης στο σήμα εξόδου.
Ένα άλλο, ίσως το πιο Ο καλύτερος τρόποςαποκαλύπτοντας την περιοδικότητα του τόξου, η οποία έχει βρει ευρεία χρήση σε ψηφιακά συστήματα με πληκτρολόγηση μετατόπισης φάσης - αυτό εμποδίζει τη φάση να κινείται περισσότερο (δηλαδή, εμποδίζει την περιοδικότητα της εφαπτομένης) μέσω της χρήσης κυκλωμάτων παρακολούθησης βρόχου κλειδωμένης φάσης, που συζητήθηκαν αναλυτικά σε.
Έτσι, εξετάσαμε τα θέματα κατασκευής αποδιαμορφωτών PM και FM. Έδειξαν ότι για ένα σήμα PM, ο αποσυντονισμός συχνότητας του τοπικού ταλαντωτή οδηγεί σε έναν γραμμικό όρο στην έξοδο του αποδιαμορφωτή PM, και στην περίπτωση ενός σήματος FM, με αποσυντονισμό συχνότητας, μόνο η σταθερή συνιστώσα στην έξοδο του αλλαγές αποδιαμορφωτή. Παρουσιάζονται αλγόριθμοι ξετυλίγματος για την αποκάλυψη της περιοδικότητας της εφαπτομένης.
