Главная Об электрических измерениях. Достоинства и недостатки



*иО = const

« = гпи<;+ /

Рис. 5.14

Рис. 5.15

роиством на четные и нечетные и выдают в течение всего периода раз-вфтки с нечетным номером импульс, а с четным номером - паузу. Тогда период выходного сигнала Т оказывается равным 2Г, а частота / вдвое меньше, т. е.

Увеличив вдвое крутизну развертки Г) путем удвоения коэффициента а, можно сохранить при двухтактной схеме модуляции тот же диапазон частот, что и диапазон / при однотактной схеме.

Дискретизатрет функции x{t) при частотночнмпульсной модуляции носит своеобразный характер: во-первых, период дискретизации Т является переменным; во-вторых, параметр образуемого сигнала зависит не от значения дискретной ординаты Xj., а от среднего значения за период лГрру.

Простейший частотно-импульсный демодулятор (рис. 5.15) состоит из формирователя импульсов ФИ и фильтра нижних частот ФНЧ. Первый формирует импульсы по амплитуде и длительности так, чтобы выдерживалось условие Ut = const. Второй задерживает в спектре этих импульсов высокие частоты, но пропускает низкие, соответствуюшие спектру функции x{t). Иными словами, фильтр выделяет текушее среднее значение импульсного сигнала, которое при постоянной площади импульсов пропорционально их частоте. Действительно, сред-



Jmo f

Jo , Puc.

5.16

Запуск

Рис. 5.17

нее значение напряжения сигнала за каждый период

Ш1фотно-им11ульсная модуляция (ШИМ) получается путем изменения длительности импульсов по линейному закону в функции значений дискретных ординат л:

(5.18)

При этом период Го и амплитуда сохраняются постоянными.

Процесс ШИМ иллюстрируется рис. 5.16.

Практическая реализация ШИМ показана на схеме рис. 5.17 и иллюстрируется диаграммами рис. 5.18. Используется метод развертьшающе-го преобразования. Генератор развертки ГР работает с периодом Го и выдает напряжение развертки

где - некоторое начальное напряжение.

Начало развертки определяется импульсом запуска, переводящим триггер Г в состояние 1. Соответствующий вход триггера обозначен S. Блок сравнения БС сравнивает Wp() с напряжением u(t), связанным с функцией jc(/) соотношением (5.1). В момент наступает их равенство и БС выдает сигнал, переводящий триггер Г в состоя-




Рис. 5.18

ние О по входу R. С триггера снимается выходной импульс длительностью Гр,. В момент

отсюда ,

= (0 - и)/а + (k/d)x(tj. (5.19)

Значения 1Уд и а выбираются так, чтобы соблюдались равенства (Uo - f/J/a = t; к/а = b.

Если принять, что X. есть значение л: в момент t, то (5.19) эквивалентно (5.18). В этом работа рассмотренного модулятора отличается от того, что показан на рис. 5.16, где х. - значение л: в момент начала /-го периода. Но такой вариант модуляции требует некоторого усложнения схемы: нужно ввести устройство, замеряющее значение х. в моменты начала каждого периода и запоминающее их на время Го-При этом напряжение развертки сравнивается с напряжением, снимаемым с указанного запоминающего элемента.

В простейшем варианте широтно-импульсный демодулятор может быть построен по схеме, внешне идентичной схеме рис. 5.15. Внутреннее отличие состоит в том, что формирователь импульсов ФИ в данном случае обеспечивает постоянство амтшитуды U, а длительность импульса на его выходе - такая же, как и на входе.

В более сложном вариате демодулятора (рис. 5.19) используется обратный развертывающий преобразователь ОРП, у которого напряжение Wp(r) линейно возрастает в течение длительности входного импульса и затем остается неизменным до окончания периода, когда оно через ключ К вводится в элемент памяти ЭП, сохраняющий по-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 [87] 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114


0.1109