Водоснабжение 

Слс модуляция схемы. Амплитудная модуляция

Амплитудная модуляция (AM) - наиболее распространенный тип модуляции. В системе с AM амплитуда несущей изменяется в соответствии с изменением сигнала или информации (рис. 14.1). В отсутствие сигнала амплитуда несущей имеет постоянный уровень, как показано на рис. 14.1(б). При модуляции синусоидальным сигналом амплитуда несущей увеличивается или уменьшается относительно своего немодулированного уровня по синусоидальному закону в соответствии с нарастанием или спаданием модулирующего сигнала. Чем больше амплитуда модулирующего сигнала, тем сильнее изменяется амплитуда несущей. Амплитудно-модулированная несущая (рис. 14.1(в)) имеет огибающую, в точности повторяющую форму модулирующего сигнала, и при демодуляции именно эта огибающая выделяется как полезный сигнал.

Глубина модуляции

Отношение амплитуды модулирующего сигнала к амплитуде несущей называется глубиной или коэффициентом модуляции. Она определяет меру изменения уровня несущей при модуляции. Глубина модуляции всегда выражается в процентах, и поэтому о ней говорят как о «процентной» модуляции.
Амплитуда сигнала
Глубина модуляции = ----------- 100%
Амплитуда несущей

(см. рис. 14.1). Например, если амплитуда сигнала равна 1 В, а амплитуда несущей - 2 В, то глубина модуляции составляет (1 В)/(2 В) 100% = 50%. Такую глубину модуляции имеет АМ-несущая, показанная на рис. 14.1.

Рис. 14.1. Амплитудная модуляция (глубина модуляции 50%);
(а) сигнал; (б) несущая; (в) модулированная несущая.

Перемодуляция

На рис. 14.2(а) показана АМ-несущая со 100%-ной глубиной модуляции. Глубина модуляции, превышающая 100%, приводит к искажениям (рис. 14.2(б)). По этой причине глубину модуляции ограничивают. Например, при передачах радиостанции Би-би-си она ограничена величиной 80%.


Рис. 14.2. (а) Модуляция 100%; (б) перемодуляция.

Боковые частоты

Можно показать, что амплитудно-модулированная несущая состоит из трех гармонических (синусоидальных) компонент с постоянными амплитудами и разными частотами. Этими тремя компонентами являются: сама несущая и два сигнала боковых частот f1 и f2. Каждый модулирующий гармонический сигнал порождает две боковые частоты. Пусть fs – частота модулирующего сигнала и fc – частота несущей, тогда

f1 = fc – fs, f2 = fc + fs,

где f1 и f2 – так называемые нижняя боковая и верхняя боковая частоты соответственно. Например, если частота несущей равна 100 кГц, а частота сигнала - 1 кГц, то

Нижняя боковая частота f1 = 100 – 1 = 99 кГц,
Верхняя боковая частота f2 = 100 + 1 = 101 кГц.
Амплитудно-модулированная несущая, т. е. несущая вместе с двумя сигналами боковых частот, может быть представлена в виде трех вертикальных стрелок, каждая из которых соответствует одному гармоническому сигналу (рис. 14.3). То, что изображено на этом рисунке, называется частотным спектром сигнала (в данном случае частотным спектром АМ-несущей).


Рис. 14.3. Частотный спектр AM-несущей. Рис. 14.4. Боковые полосы.

Боковые полосы

Информационные сигналы почти всегда имеют сложную форму и состоят из большого числа гармонических сигналов. Поскольку каждый гармонический сигнал порождает пару боковых частот, то сложный негармонический сигнал будет порождать многочисленные боковые частоты, что приведет к образованию двух полос частот по обе стороны от несущей (рис. 14.4). Это так называемые боковые полосы частот. Область частот между наибольшей верхней боковой частотой f2 и наименьшей верхней боковой частотой f4 называют верхней боковой полосой (ВБП). Аналогично область частот между наибольшей нижней боковой частотой f3 и наименьшей нижней боковой частотой f1 называют нижней боковой полосой (НБП).
Эти две боковые полосы расположены симметрично относительно несущей, и каждая из них содержит одну и ту же информацию. Несущая не несет никакой информации. Всю информацию несут боковые частоты.
При модуляции одиночным гармоническим сигналом принимается, что верхняя и нижняя боковые полосы простираются от несущей до верхней и нижней боковых частот соответственно (рис. 14.5).

Пример 1

Несущая с частотой 100 кГц промодулирована по амплитуде сигналом, занимающим полосу частот 400-3400 Гц. Определите ширину боковых полос.

Решение

Частота 3400 Гц, самая высокая в спектре сигнала, порождает две боковые частоты (рис. 14.6):
f1 = 100 000 - 3400 = 96 600 Гц,
f2 = 100 000 + 3400 = 103 400 Гц.


Рис. 14.6.

Частота 400 Гц, самая низкая в спектре сигнала, порождает еще две боковые частоты:

f3 = 100 000 - 400 == 99 600 Гц,
f4 = 100 000 + 400 = 100 400 Гц.

Ширина верхней боковой полосы (ВБП): f2 – f4 = 103400 - 100400 = 3000 Гц.
Ширина нижней боковой полосы (НБП): f3 – f1 = 99 600 - 96 600 = 3000 Гц.

Другими словами, обе боковые полосы имеют одну и ту же ширину, равную разности значений наивысшей и наинизшей частот в спектре модулирующего сигнала: 3400 - 400 = 3000 Гц.
Боковые частоты для любой другой частоты в спектре сигнала будут находиться внутри верхней и нижней боковых полос.

Ширина полосы частот

Так как информацию несут только боковые частоты, то для качественной передачи этой информации ширина полосы частот, занимаемой в эфире АМ-системой, должна быть достаточно велика, чтобы вместить все имеющиеся боковые частоты. При модуляции гармоническим сигналом возникают две боковые частоты. Таким образом, полоса частот простирается от нижней боковой частоты f1 до верхней боковой частоты f2 (как показано на рис. 14.5).
Например, если модулирующий гармонический сигнал имеет частоту 1 кГц, то ВБП = НБП = 1 кГц и ширина полосы составит
НБП + ВБП = 2 1 кГц = 2 кГц.

Другими словами, в данном случае ширина полосы частот, занимаемой амплитудно-модулированной несущей, равна удвоенной частоте модулирующего сигнала.
В случае передачи сложного сигнала ширина полосы частот, занимаемой АМ-системой передачи информации, равна удвоенной наивысшей частоте в спектре модулирующего сигнала и, таким образом, включает в себя все боковые частоты.

Одно- и двухполосная передача

Поскольку одна боковая полоса содержит столько же информации, сколько и другая, передачу можно осуществлять с использованием только одной боковой полосы, и при этом не будет никакой потери информации. При однополосной передаче (SSB - по связной терминологии) одна из боковых полос - или нижняя, или верхняя - подавляется и передается только одна оставшаяся боковая полоса. При двухполосной (DSB) передаче передаются обе боковые полосы.
Однополосная передача занимает лишь половину той полосы частот, которая используется при двухполосной передаче, и по этой причине она применяется в телефонии и радиосвязи. При однополосной передаче в заданном диапазоне частот несущей можно расположить вдвое большее число информационных каналов, чем при двухполосной передаче. В силу простоты двухполосная передача используется всеми радиовещательными системами с AM. Поэтому, когда речь идет о связи с использованием AM, обычно имеется в виду двухполосная передача, если не оговорено обратное.

Пример 2

Несущая промодулирована по амплитуде периодическим сигналом в виде меандра с частотой 100 Гц. Пренебрегая гармониками выше пятой, установите ширину полосы частот, необходимую а) для DSB (двухполосной)-передачи и б) для SSB (однополосной)-передачи.

Решение

Сигнал в виде меандра с частотой 100 Гц содержит следующие гармоники:

основную гармонику =100 Гц,
гармонику 3-го порядка = 3 100 = 300 Гц,
гармонику 5-го порядка = 5 100 = 500 Гц.

Гармониками более высокого порядка пренебрегаем. Таким образом, в обрезанном спектре модулирующего сигнала максимальная частота fмакс = 500 Гц.
Ширина полосы для DSB-передачи = 2 fмакс = 2 500 = 1000 Гц.
Ширина полосы для SSB-передачи = DSB/2 = 1000/2 = 500 Гц.

В этом видео рассказывается об амплитудной модуляции:

зовать также для работы на диапазоне 40 Ло В этом случае она превращается в систему полуволновых вибраторов. Применение подобной антенны на других диапазонах нецелесообразно ввиду возможности использования более эффективных антенн.

При работе в городских условиях описываемая антенна показала хорошие результаты. Она позволяет полу-

В последние годы супермодуляция весьма широко применяется в радиолюбительских конструкциях. Однако стремление максимально использовать энергетические возможности модуляции экранным напряжением зачастую приводит -к возникновению искажений сигнала. Практическая проверка модуляторов с разными модулирующими лампами

Л,БНВП JlzriJZ3

чить три варианта характеристики, что обеспечивает оптимальные условия связи: в зависимости от условий работы можно получить или максимальное усиление сигнала корреспондента (рис. 2, а), или максимальное ослабление мешающей станции (рис. 2, б).

Э. ЕЛИНЕВИЧ г. Таллии (UR2CG)

мощности удлиняет прямолинейный участок модуляционной характеристики.

Схемы, позволяющие осуществить двухсеточную модуляцию, показаны на рис. 1 и 2. По существу, они отличаются лишь типами примененных ламп и тем, что в схеме рис. 1 смещение осуществляется за счет сеточного тока.

При использовании двухсеточной модуляции все корреспонденты отмечали рост силы сигнала и явное улучшение качества модуляции и разбираемости. Длительная эксплуатация передатчиков па радиостанциях UA3RV и UA3RQ, а также оценки качества сигнала советскими

и зарубежными корреспондентами, позволяют рекомендовать схемы рис. 1 и 2 для повторения.

Необходимо отметить следующее: нить накала модулирующей лампы желательно питать от отдельного источника; к подбору величин Rs и Ci" необходимо подойти аккуратно, так как чрезмерно большая связь сеток может вывести из строя лампу Л2 пли приведет к расширению полосы сигнала.

Наиболее приемлемым видом работы следует считать такой режим,

при котором в паузах анодный ток равен примерно 20%-25% от телеграфного.

в. Т амбое (EA3RY)

Двухсеточная модуляция CLC

КОРПУС ПРИЕМНИКА

(6Н7С, 6Н6П, 6С19П,6ПЗС) на передатчиках, в которых использовались в оконечном каскаде лампы ГУ-50, ГУ-29 и ГК-71 показала, что даже незначительное превышение экранного напряжения ведет к появлению нелинейных искажений и расширению полосы сигнала.

Для того чтобы получить 100% модуляцию, снизить нелинейные искажения и использовать рационально преимущества супермодуляции, автором применена модуляция экранным напряжением и одновременная модуляция на управляющую сетку. При этом напряжение на экранной сетке и напряжение ВЧ на управляющей сетке изменяются но одному закону. Это условие вносит коррекцию в модуляционную (динамическую) характеристику. Кроме того, такая модуляция позволяет без излишнего форсирования экранного напряжения превышать в пиках мощность телеграфного режима. Нужно отметить, что некоторое снижение экранного напряжения без ущерба для

«Где приобрести корпус для транзистор- щено в «Радио», 1968, № 6 и № 9?» - ного приемника, описание которого поме- спрашивают многие читатели.

Как сообщил нам главный конструктор московского завода «ЭМА» т. Парафенюк М. Г. их;, предприятие приступило к выпуску футляров, удобных для размещения приемников подобного типа. Размер корпуса 152x90X36 мм. Внутренние выступы и расположение установочных стоек для платы и громкоговорителя такое же, как и в широко распространенном приемнике типа «Сокол». Поэтому корпус можно использовать как резервный к фабричному приемнику.

Корпус изготовлен из ударо- пр очног о болистир ола разл ичны х окрасок. В комплект, вместе с крепежными винтами и шкалой, вкладывается описание и инструкция по наладке супергетеродинного любительского приемника на семи транзисторах.

На снимке: общий вид корпуса и крышки футляра приемника.

РАДКО № 2 .1969 г. О 89

НОВЫЙ МЕТОД СУПЕРМОДУЛЯЦИИ

(По материалам журнала Amaterske Radio)

«Что еще не сказано об амплитудной модуляции? Кажется, все возможные варианты AM изучены и описаны: и анодная, и различные сеточные, и супермодуляция... Так что же еще об амплитудной модуляции писать?»

Такими словами начинается статья Яна Шимы (OKUX), мастера радиоспорта, напечатанная в № 8 журнала «Amaterske Radio» за 1960 год. Статья озаглавлена: «Модуляция последовательной, запирающейся лампой». Простая, экономичная и, в тоже время, более эффективная по сравнению с другими схемами экранной модуляции, эта схема применяется с мая 1960года и на радиостанции UA3CH. За короткий срок выявилось неоспоримое преимущество ее перед схемой, описанной т. Шадским - UA3BW («Радио» № 2 за 1959 год). В модуляторе отсутствует модуляционный трансформатор, отпадает необходимость в усилении мощности НЧ.

Сокращенный перевод статьи приводится ниже. В схему модулятора внесены незначительные изменения, связанные с применением ламп отечественного производства.

В статье говорится: - Осуществлять модуляцию на экранную сетку можно по-разному. Последнее время экранную модуляцию применяют для получения так называемой «супермодуляции», позволяющей при модуляционных «пиках» превышать телеграфную мощность, что до недавнего времени считалось возможным лишь при анодно-экранной модуляции. Предлагаемый способ модуляции позволяет в широких пределах менять ее режим от «симметричного» до режима с регулируемым уровнем несущей (известного под названием CLC - controled level carrier), при котором в паузах излучение несущей в несколько раз меньше уровня несущей частоты обычных «традиционных» схем AM. Изменения уровня несущей в такт с модуляцией, а также физический процесс при описываемом методе модуляции, когда источник модулирующего напряжения является источником питания экранной сетки и ряд других особенностей схемы создает условия для получения глубокой, практически 100% модуляции без опасности перемодуляции. Это подтвердилось в процессе эксплуатации одного и того же передатчика как с анодноэкранной, так и с супермодуляцией. Известный метод экранной модуляции с параллельно включенной модуляторной лампой (рис. 1,а) не может дать какого-либо выигрыша, так как на сопротивлении R (или дросселе НЧ),

являющимся нагрузкой модуляторной лампы Л2, падает и часть напряжения, питающего ее экранную сетку. Увеличение глубины модуляции свыше 70% с такой схемой практически невозможно без искажений. Применение последовательного включения модуляторной лампы (рис. 1,6) открывает

совершенно новые возможности, которые недооценивались раньше. Одна из них - возможность полного использования динамической характеристики лампы при таком включении и положена в основу принципа описываемого метода. На схеме (рис. 2)

видно, что звуковое напряжение с микрофонного усилителя подается на сетку лампы Л г, рабочая точка которой устанавливается потенциометром R. Величина Ri определяет максимум анодного тока лампы Лi, когда она открыта. Лампа Лг работает как катодный повторитель. Рабочая точка лампы Лг зависит от данных делителя Rs Ri- Величина Rs должна быть соизмерима или превышать /?-, запертой лампы Лг. От правильного выбора сопротивления Rs зависит оптимальное значение модулирующего напряжения на экранной сетке модулируемой лам¬

пы. Запирающее напряжение -100 в, к которому подключены катоды Лг и Лг, можно брать с выпрямителя сеточного смещения передатчика. Лампа Л при отсутствии U3B на ее сетке открыта, лампа Л2 закрыта, а напряжение на экранной сетке лампы выходного каскада (РА) близко к нулю. При наличии напряжения на сетке лампы Лг она начинает закрываться, ток же через Лг усиливается, а напряжение на экранной сетке лампы РА увеличивается и тем быстрее, чем больше анодный ток лампы Лг и чем меньше внутреннее сопротивление участка анод-сетка. Наличие связи по току между лампами Лг и Лг, высокое входное сопротивление катодного повторителя дают лучшее качество модуляции, чем при других методах супермодуляции на экранную сетку. Принципиальная схема модулятора и микрофонного усилителя приведена на рис. 3. На рис. 4 изображена схема варианта модулятора для передатчиков, оконечный каскад которых имеет лампу с токами экранной сетки, превышающими 30-40 ма при 1!сг свыше - 350 в. Налаживание передатчика для работы в телефонном режиме с модулятором по схеме рис. 3 несложно. После настройки передатчика на наибольшую отдачу в антенну в телеграфном режиме экранная сетка переключателем Пг подключается к катоду лампы Л. (положение CLC). Изменением Ru (или изменением величины запирающего напряжения) устанавливается уровень несущей в паузах. Для работы в так называемом «симметричном режиме» R, устанавливают в такое положение, чтобы анодный ток лампы

РА составлял «телеграфного» тока

(при модуляции 1а должен достигать телеграфного значения, если действующее значение модулирующего напряжения на экранной сетке соответствует Uc2 телеграфного режима).

Для получения эффекта супермодуляции величину тока «молчания» 1 1

уменьшают до -- и даже до -3- тока 4 о

в телеграфном режиме. Если изменение величины R„ не обеспечивает указанных изменений режима РА при отсутствии модуляции, следует несколько уменьшить величину сопротивлений или /?, или /?20, можно несколько увеличить отрицательное напряжение с-100 до -150 в. Степень ослабления несущей в паузах зависит также от отношения U& к Un лампы РА. Чем больше это отноше-

Простая схема АМ КВ передатчика на любительский диапазон 3 МГц для начинающего радиолюбителя: подробное описание работы и устройства

Предлагаемая схема передатчика не содержит дефицитных деталей и легкоповторима для начинающих радиолюбителей, делающих свои первые шаги в этом увлекательном, захватывающем увлечении. Передатчик собран по классической схеме и имеет неплохие характеристики. Многие, вернее сказать, все радиолюбители начинают свой путь именно с такого передатчика.

Сборку нашей первой радиостанции целесообразно начать с блока питания, схема которого приведена на рисунке 1:

рисунок 1:

Трансформатор блока питания можно применить от любого старого лампового телевизора. Переменное напряжение на обмотке II должно иметь значение около 210 – 250 v, а на обмотках III и IV по 6,3 v. Так как через диод V1 будет течь ток нагрузки, как основного выпрямителя, так и дополнительного, то он должен иметь максимально допустимый выпрямленный ток в два раза больше, чем остальные диоды.
Диоды можно взять современного типа 10А05 (обр. напр. 600V и ток 10А) или, еще лучше, с запасом по напряжению – 10А10 (обр. напр. 1000V, ток 10А), при использовании в усилителе мощности передатчика ламп помощнее, нам этот запас может пригодиться.

Конденсаторы электролитические С1 – 100 мкф х 450в, С2, С3 – 30мкф х 1000в. Если в арсенале нет конденсаторов с рабочим напряжением 1000в, то можно составить из 2-х последовательно включенных конденсаторов 100 мкф х 450в.
Блок питания необходимо выполнить в отдельном корпусе, это уменьшит габаритные размеры передатчика, а так же его вес и в дальнейшем можно будет использовать его как лабораторный, при сборке конструкций на лампах. Тумблер S2 устанавливается на передней панели передатчика и служит для включения питания, когда блок питания находится под столом или на дальней полке, куда ох как не охота тянуться (можно исключить из схемы).

рисунок 2:

Детали модулятора:

С1 – 20мкфх300в, С7 – 20мкфх25в, R1 – 150k, R7 – 1.6k, V1 – Д814А,
C2 – 120, C8 – 0.01, R2 – 33k, R8 – 1м переменный, V2 – Д226Б,
С3 – 0,1, С9 – 50мкфх25в, R3 – 470k, R9 – 1м, V3 – Д226Б,
С4 – 100мкфх300в, С10 – 1 мкф, R4 – 200k, R10 – 10k,
C5 – 4700, C11 – 470, R5 – 22k, R11 – 180,
C6 – 0,1, R6 – 100k, R12 – 100k – 1м
Микрофон электретный от кассетного магнитофона или телефонной гарнитуры (таблетка). Выделенная красным цветом часть схемы необходима для питания микрофона, если вы предполагаете использовать только динамический микрофон, то ее можно удалить из конструкции. Подстроечным резистором R2 устанавливают напряжение + 3в. R8 – регулятор громкости модулятора.
Выходной трансформатор от лампового приемника или телевизора типа ТВЗ, можно также использовать и трансформаторы кадровой развертки ТВК – 110ЛМ2 например.

Настройка заключается в измерении и при необходимости, корректировки напряжений на выводах (1) +60в, (6) +120в, (8) +1,5в лампы 6Н2П и на выводах (3) +12в, (9) +190в 6П14П.

рисунок 3:

Детали передатчика.

С1 – 1 секция кпе 12х495, С10 – 0,01, R1 – 68к
С2 – 120, С11 – 2200, R2 – 120к
С3 – 1000, С12 – 6800, R3 – 5,1к
С4 – 1000, С13 – 0,01, R4 – 100к переменный
С5 – 0,01, С14 – 0,01, R5 – 5,1к
С6 – 100, С15 – 0,01, R6 – 51
С7 – 0,01, С16 – 470 х 1000в, R7 – 220к переменный
С8 – 4700, С17 – 12 х 495, R8 – 51
С9 – 0,01, R9 – 51
R10 – 51
Катушка ГПД L1 намотана на каркасе диаметром 15мм и содержит 25 витков провода ПЭВ 0,6 мм. Дроссель в катоде лампы L2 применен заводского изготовления и имеет индуктивность 460 мкГн. Я использовал в своей конструкции дроссель от телевизора, намотанный на резисторе МЛТ – 0.5 проводом в щелковой обмотке. Дроссели L3 – L6 намотаны между щечками на резисторах старого образца ВС-2 и имеют 4 секции по 100 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 0.15мм. Дроссели L7 и L8 имеют по 4 витка провода ПЭВ диаметром 1 мм намотанных поверх резисторов R8 и R9 МЛТ-2 сопротивлением 51 Ом и служат для защиты оконечного каскада от самовозбуждения на высоких частотах. Анодный дроссель L9 наматывается на керамическом или фторопластовом каркасе диаметром 15 – 18 мм и длинной 180 мм. проводом ПЭЛШО 0.35 виток к витку и имеет 200 витков, последние 30 витков с шагом 0,5 – 1 мм.
Контурная катушка L10 наматывается на керамическом, картонном или деревянном каркасе диаметром 50 мм и имеет 40 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 1мм. При использовании деревянного каркаса, его следует хорошо высушить и пропитать лаком, иначе при воздействии высокого вч тока он будет усыхать, что приведет к деформации намотки и возможно даже пробою между витками.
С17 – сдвоенный кпе от лампового приемника с удаленными через одну пластинами в подвижном и неподвижном блоке.
Переменным резистором R4 устанавливается смещение на управляющей сетке лампы 6П15П, а резистором R7 ламп 6П36С.
Реле могут быть любого типа на напряжение 12в с зазором между контактами 1мм с током коммутации 5А.
Амперметр на ток 100 мА,
Настройка оконечного каскада в резонанс производиться по минимальным показаниям миллиамперметра.

Цепь смещения показана на рисунке 4:

рисунок 4:

Трансформатор Т1, любой понижающий трансформатор 220в/12в с обратным включением. Вторичная (понижающая) обмотка включена в цепь накала ламп, а первичная служит повышающей. На выходе выпрямителя получается порядка -120в и используется для установки смещения ламп оконечного каскада передатчика.

Полезная вещь!

На рисунке выше представлена схема индикатора напряженности поля. Это схема простейшего детекторного приемника, только вместо головных телефонов в нем установлен микроамперметр, по которому мы можем визуально наблюдать за уровнем сигнала при настройке передатчика в резонанс.