Home - Rasfoiesc.com
Educatie Sanatate Inginerie Business Familie Hobby Legal
Meseria se fura, ingineria se invata.Telecomunicatii, comunicatiile la distanta, Retele de, telefonie, VOIP, TV, satelit




Aeronautica Comunicatii Constructii Electronica Navigatie Pompieri
Tehnica mecanica

Electronica


Index » inginerie » Electronica
Semnale modulate


Semnale modulate




Semnale modulate

1.Obiectul lucrarii

Se realizeaza analiza spectrala a oscilatiilor modulate in amplitudine (MA) si a oscilatiilor modulate in frecventa (MF), atunci cand semnalul modulator este un semnal periodic.

2.Introducere teoretica

2.1.Semnale M.A. (cu purtatoare nesuprimata):

Expresia generala a unui semnal modulat in amplitudine cu un semnal modulator f(t) este




A(t)=U0[1+K AUmcos(wmt+fm)]=U0[1+m cos(wmt+fm

XMA(t)=U0[1+m cos(wmt+fm)] cos(w t+f

Unde: -KA este o constanta specifica modulatorului ;

-m=KAUm este gradul de modulatie;

-pentru m>1 se spune ca oscilatia este supramodulata (un salt de faza de180 de grade).

Pentru gradul de modulatie avem relatia :

m=(Amax-Amin)/(Amax+Amin) unde Amin=U0(1+m) si Amax=U0(1-m)

Plecand de la relatia de mai sus avem ca:

X MA(t)=U0 cos(w t+f )+(m/2)U0cos[(w wm)t+f fm

+(m/2)U0cos[(w wm)t f fm

Apar asadar 3 componente:

-purtatoare,de amplitudine A0=U0;

-componenta laterala superioara, de amplitudine A1=(m/2)U0 pe frecventa f fm

-componenta laterala inferioara, de amplitudine A-1=(m/2)U0 pe frecventa f fm

2.2.Semnale MF

In cazul semnalelor modulate in frecventa, wi(t) variaza in jurul pulsatiei w0 a purtatoarei,in ritmul semnalului modulator:

wi(t)=w0+KFUm cos(wmt+fm) ,unde KF este constanta specifica modulatorului.

Se defineste indicele de modulatie b ca fiind raportul intre Df si Fm, unde =KFUm si Df=Dw p

Astfel expresia generala a unui semnal modulat in frecventa devine:

XMF=S An cos[(w wm)t+f fm unde An=U0Jn(b) iar Jn(b) este functia Bessel de prima speta de indice n si argument .

Asadar spectrul contine:

-o componenta pe frecventa purtatoare, de amplitudine |A0|=U0|J0(b

-o infinitate de componente laterale superioare pe frecventa f0+nfm, avand amplitudinea |An|=U0|J0(b

-o infinitate de componente laterale inferioare pe frecventa f0-nfm, avand amplitudinea |A-n|=U0|J0(b

Observatii: 1.In absenta modulatiei avem b=0 deci Jn(0)=0 adica XMF=X0.

2.Spectrele MA cat si MF sunt simetrice in raport cu purtatoarea.

3.Desi teoretic numarul componentelor laterale este infinit pentru n mare se neglijeaza Jn(b)si astfel banda de frecventa devine finita.

3.Desfasurarea lucrarii:

Se realizeaza montajul din figura 1 in care avem:

-GF- generator de functii de tip POF01,cu posibilitate de modulare in amplitudine si in frecventa cu un semnal modulator aplicat la bornele sale.

-GJF -generator de joasa frecventa ce furnizeaza tensiunea modulatoare;se va lucra cu fm=5KHz.

-MVS un milivoltmetru selectiv de tip MV61.

-MV un milivoltmetru pentru masurarea tensiunii Um.

-OSC un osciloscop pentru vizualizarea semnalului modulat.


3.1 Masurari asupra semnalelor MA:

a. Se masoara gradul de modulatie al semnalului MA cu ajutorul osciloscopului, pentru 3 valori ale tensiunii modulatoare, specificate in tabelul 1.Rezultatele au fost trecute in tabelul 1.

Tabel 1

Um(V)

2Amax

2Amin

m

A0 dB

A1 dB

A-1 dB

A0     V

A1 V

A-1 V

A teoret

Deoarece este mai usor de masurat 2AMAX si 2 AMIN s-a folosit formula:

m=(2Amax-2Amin)/(2Amax+2Amin)


b.Se construieste caracteristica modulatorului m=f(Um)

Determinam KA ca fiind panta acestei caracteristici. KA=0.823.

c.Se masoara componentele spectrale pentru cele trei tensiuni Um date in tabelul 1.S-a facut trecerea din dB in V utilizand relatia :

UdB=20 lg(U/Uref)

Rezultatele s-au trecut in tabelul 1.

3.2.Masuratori asupra semnalelor MF

f. Se pregateste montajul din figura 1 pentru masurarea spectrului semnalelor MF.Pentru acesta se deculpeaza comutatorul "MA" ,iar semnalul modulator se cupleaza la borna "MF".Se reduce frecventa purtatoarei data de generator pe 500KHz.

g. Se construieste caracteristica modulatorului de frecventa utilizand metoda extintiilor purtatoarei.

Datele au fost trecute in tabelul 2.

Tabel 2

Um(V)



b

F(KHz)


Pe baza tabelului 2 se construieste caracteristica Df(Um)

h. Se masoara spectrele unor semnale MF pentru DF=2KHz, DF=5KHz ,DF=10KHz ,DF=15KHz ,DF=20KHz.Valorile masurate se trec in tabelul 3.

Valorile teoretice s au calculat folosind formula : AnTEORETIC=U0Jn(b) unde U0=0,775

Aplicam regula de trei simple pentru a calcula Um .In calculul lui b am tinut seama de relatia: b=Df/fm.

Df=2KHz    b= Um=0,024V

Tabelul 3.1

M

An (dB)

An (V)

An (V) t

Df=5KHz    b= Um=0,062V

Tabelul 3.2

M

An (dB)

An (V)

An (V) t

Df=10KHz    b= Um=0,124V

Tabelul 3.3

M

An (dB)



An (V)

An (V) t

Df=15KHz    b= Um=0,187V

Tabelul 3.4

M

An (dB)

An (V)

An (V) t

Df=20KHz    b= Um=0,248V

Tabelul 3.5

M

An (dB)

An (V)

An (V) t

4.Intrebari:

a. Cum trebuie sa arate caracteristica ideala m(Um) si ce semnificatie are abaterea de la forma ideala?

R: Caracteristica ideala pentru modularea in amplitudine este o dreapta.Abaterile care apar arata ca modularea in amplitudine nu este pura si ca mai apare o modulatie parazita( poate fi in frecventa).

b. Ce caracteristici ale osciloscopului pot influenta precizia masurarii gradului de modulatie? Calibrarea treptelor de amplitudine are vreun efect?

R: Sensibilitatea osciloscopului poate afecta precizia masurarii gradului de modulatie, pe cand calibrare treptelor de amplitudine nu are nici un efect.

d. Cum se modifica largimea de banda ocupata de spectrul MF daca se mentine constant Um si se variaza fm?

R: Daca Um se mentine constant atunci largimea benzii ocupata de spectrul MF variaza in ritmul lui fm.

e. Cum se recunoaste cu ajutorul analizei spectrale ca un generator MA produce si o modulatie de frecventa parazita?

R: Atat spectrul MA cat si spectrul MF sunt simetrice fata de purtatoare.In cazul unei modulatii in frecventa parazite spectrul MA apare desimetrizat.

5.Aplicatii:

a.       La masurarea cu osciloscopul a unui semnal MA se gaseste AMAX=18V, AMIN=2V. Se cere valoare eficace.

AMAX=U0(1+m)

AMIN=U0(1-m)    => U0= (AMAX +AMIN)/2=10V => Uef =7,071

b.      La masurarea cu milivoltmetru selectiv a unui semnal MA se constata ca nivelul purtatoarei este cu 20dB mai mare decat al componentelor laterale. Se cere m.

np=20dB+nl    => 20 lg(U0/Uref)= 20lg 10+20lg(mU0/2Uref) => m=0,2








Politica de confidentialitate





Copyright © 2021 - Toate drepturile rezervate