Демодулятор ТВ сигнала что это такое

Аникеенко В. Ф., Игнатенко П. И. А67 Интегральные микросхемы современного телевидения :

Справ пособие/ Под ред. В. Г Игнатовича,- Мн : Изд. В Ф Аникеенко, 1994 – 176 с, ил

Дан обзор интегральных микросхем, применяемых в современных телевизионных приемниках, видео – и аудиотехнике. Приведены основные параметры и характеристики микросхем, блок-схемы внутренней структуры и типовые схемы их включения. Изложены концепции построения на их основе функциональных блоков телевизоров.

В книге использованы материалы из каталогов фирмы PHILI PS Semiconductors for Television and Video Systems, books IC02a-c, 1992 и TV design-in guide, August 1993 (Перевод Г. А.Сачка).

Для специалистов, занимающихся производством телевизионной техники, ее ремонтом и торговлей.

А 6210382000 ББК 32.852:32.94

Развитие вещательного телевидения идет по пути постоянного повышения качества телевизион­ного изображения и звукового сопровождения, рас­ширения функциональных возможностей телевизо­ра и предоставляемых зрителю сервисных услуг. Очевидно, что достигается это существенным ус­ложнением схемотехники телевизора, которое ста­ло возможным только с появлением интегральных микросхем (И МС) с высокой степенью интеграции (в одном корпусе десятки тысяч активных приборов). При этом веб, размеры и энергопотребление теле­визора даже уменьшились. Конструктивно он стал более простым, снизилось число регулировок и по­высилась его надежность. На дискретных полупро­водниковых приборах только один блок памяти на поле (полукадр) имел бы размеры в несколько раз превышающие телевизор.

Виды модуляции

Существующие системы вещания, отличающи­еся стандартами разложения изображения и харак­теристиками излучения радиотелевизионного сиг­нала, были приняты в то время, когда возможности радиоэлектроники и средств телекоммуникаций по обработке и передаче широкополосных сигналов были весьма ограничены. Поэтому воспроизводи­мое на экране телевизоров изображение при этих стандартах (625/50/2′ 1 или 525/60/2:1 и одинаковом формате передаваемого ТВ изображения 4:3) в несколько раз уступает по четкости изображению на киноэкране. Качество изображения при черес­строчной развертке снижается также ввиду: мерца­ния крупных участков большой яркости с частотой полей 50 Гц; межстрочных мерцаний яркости с час­тотой кадров 25 Гц, особенно заметных на границах горизонтально расположенных объектов, дрейфа строк при передаче движущихся изображений и заметности строчной структуры.

Принятые затем в ТВ вещании системы цветно­го телевидения (ЦТВ) SECAM, PAL и NTSC разра­батывались в условиях больших ограничений-сис – темы должны быть совместимыми с черно-белым телевидением, а их сигналы – занимать такую же полосу частот. Поэтому цветоразностные сигналы (ЦРС) сокращены по полосе частот примерно в 4 раза по сравнению с сигналом яркости (СЯ) и после модуляции поднесущей образующийся сигнал цвет­ности (СЦ) передается в спектре частот СЯ. Такой, вынужденный в то время, способ совместной пере­дачи СЯ и СЦ является причиной ряда основных недостатков, свойственных указанным системам ЦТВ: перекрестные искажения между СЯ и СЦ; меньшая примерно в 4 раза цветовая четкость изо­бражения; чувствительность к искажениям типа диф­ференциальная фаза и дифференциальное усиле­ние и др.

Демодулятор

Кардинальным решением проблемы качества является внедрение телевидения высокой четкости – ТВЧ (зарубежное обозначение – HDTV – High Definition Television). Уже приняты два стандарта 1125/60/2:1/16:9 и 1250/50/2:1/16:9, причем во вто­ром, европейском стандарте, предусмотрен в буду­щем переход к построчной развертке.

Образующи­еся на телецентре компонентные сигналы СЯ и два ЦРС – занимают полосу частот по 30 МГц каждый (побОМГцпри построчной ра звертке). В Я понии уже ведется ежедневное вещание по системе ТВЧ через спутниковый канал связи При этом передаются компонентные сигналы, подвергнутые достаточно сложной обработке для сокращения избыточности и сжатия спектра. Эта система получила название MUSE (Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding) В Европе для этой цели используется система HD – МАС (Multiplexed Analog Components). Декодеры MUSE и Н D-MAC, которые должны стоять в телеви­зорах ТВЧ, практически можно реализовать только на ИМС.

Но быстрый переход к ТВЧ невозможен. Будет постоянное расширение сфер его применения и параллельное сосуществование с системами ТВ вещания существующих стандартов из-за консер­вативности приемной сети телевидения, насчиты­вающей миллионы телевизоров, продолжитель­ность «жизни» которых достигает 10-15 лет.

На переходном этапе широкое распростране­ние получает телевидение повышенного качества – ТПК, основанное на действующих стандартах раз­ложения изображения на телецентрах (625 или 525 строк), обеспечивающее повышенное качество изо­бражения на экране телевизора при обычном (4 3) или расширенном (16:9) формате кадра, при неиз­менных или новых стандартах излучения. Приме­ром последнего является система D2-MAC, широко используемая в Европе. В ней аналоговые компо­нентные сигналы (два ЦРС с более широкой, чем в композитных системах полосой частот и СЯ) уплот­няются по времени и вместе с цифровым звуковым сигналом передаются по существующим каналам спутникового телевидения.

Разработан вариант улучшенной системы PAL, названной PAL-plus, ведутся исследования по созданию системы SECAM-plus.

В литературе для обозначения ТПК использу­ется несколько аббревиатур: IDTV- Improved Defini­tion TV; ICTV – Improved Composite TV; EDTV – Extended Definition TV; EQTV – Extended Quality TV.

Возможности для повышения качества имеют­ся в каждом звене системы ТВ вещания: на телецен­тре, при передаче и непосредственно в телевизо­рах

Основными мерами для повышения качества на приемной стороне – в телевизоре, реализуемы­ми на ИМС, являются:

1) уменьшение искажений «яркость-цветность» и «цветность-яркость» за счет лучшего разделения СЯ и СЦ при приеме сигналов ЦТВ путем примене­ния гребенчатых фильтров на ПЗС с линейной фа­зовой характеристикой, цифровых гребенчатых фильтров или пространственно-временной филь­трации;

2) повышение четкости изображения путем дву­мерной коррекции горизонтальных и вертикальных яркостных и цветовых переходов

3) коррекция аппертурных искажений возника­ющих в кинескопе вследствии конечных размеров диаметра луча; применение схемы модуляции ско­рости луча и кинескопа с уменьшенным шагом мас­ки

4) уменьшение мерцания яркостм больших учас­тков изображения и межстрочных мерцаний яркости путем преобразования частоты полей 50 Гц в 75 или 100 Гц при чересстрочной развертке или перехода к построчной развертке с частотой кадров 50 Гц

5) повышение отношения сигнал-шум; устране­ние повторов, обусловленных многолучевым при­емом и отражениями в линиях задержки,

6) улучшение способов цифрового декодиро­вания СЦ

7) уменьшение искажений обусловленных пос­ледовательной передачей ЦРС;

8) применение детектора движения для адап­тивного управления характеристиками канала изо­бражения

Применение современных ИМС открыло путь для многостандартных и многосистемных телевизо­ров, позволяющих принимать программы не только наземных MB и ДМ В диапазонов но и расширенно­го диапазона кабельного и спутникового телевиде­ния.

Ткаченко А. П., профессор БГУИР

Дистанционное управление телевизором и под­ключенным к нему видеомагнитофоном, в том чис­ле формата S-VHS, с отображением на экране всех регулируемых параметров, предоставляет пользо­вателю широкий набор сервисных возможностей. Звуковое сопровождение может быть моно – или стереофоническим, двуязычным Появилась воз­можность приема телетекста -буквенно-графичес – кой информации, передаваемой в составе ТВ сигна­ла; дополнительной ТВ программы в режиме «кадр в кадре» (PIP – «picture in picture») Наконец самым большим достижением принято считать разработку модуля улучшения качества (IRQ), обеспечиваю­щего преобразование вида развертки непосред­ственно в телевизоре Осуществить эту операцию на телецентре нельзя, так как ТВ сигнал займет более широкую полосу частот.

Большинство перечисленных функций и мер, направленных на повышение качества изображе­ния и звукового сопровождения, реализованы в телевизорах, собранных на ИМС известной фирмы PHILIPS. Сведения об основных ИМС приводятся в данном справочнике.

В соответствии с разработанной этой фирмой концепцией построения перспективных моделей телевизоров, учитывающей разнообразные требо­вания потребительского рынка, весь парк телевизо­ров поделен на три класса – базовый (основной), стандартный и высший — в зависимости от размера экрана, набора выполняемых функций и стоимости. Базовый класс является наиболее массовым, пред­назначенным для обеспечения населения относи­тельно дешевым современным телевизором с ки­нескопом до 66 см. Стандартный класс телевизоров (с кинескопом до 85 см) отличается широким набо­ром функций, предоставляемых потребителю. Вы­сший класс содержит все самые последние дости­жения в области приемной ТВ техники. В каждом классе может быть несколько моделей от простой до сложной, допускающих постепенное наращива­ние новых функций.

В ряде случаев при разработке телевизоров целесообразно совместное применение ИМС раз­ных фирм по причинам технологического характе­ра, а также для расширения функций и улучшения качества изображения и звука.

Конечная цель развития ТПК – приблизиться к качеству изображения и звука, обеспечиваемому непосредственно на телецентре, т. е. полностью исчерпать возможности телевизионных систем стандартов 625/50 и 525/60

1. ДЕМОДУЛЯЦИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ ЗВУКА И ИЗОБРАЖЕНИЯ

Интегральные микросхемы (ИМС) демодуля­ции промежуточной частоты (ПЧ) изображения и звука представленью настоящей главе в соответст­вии с их основными функциями, включают ИМС ПЧ изображения, ИМС ПЧ изображения и звука, демо­дуляторы амплитудно-модулированного (AM) сигна­ла, демодуляторы ЧМ звукового сигнала, NICAM демодуляторы. Они обеспечивают получение пол­ного цветного телевизионного сигнала (ПЦТС) и зву­кового сигнала для моно, стерео и двухканального стандартов передачи.

ИМС ПЧ изображения обеспечивают усиление и демодуляцию сигнала. Демодулированный сигнал затем пропускается через режекторный фильтр (под­авление ПЧ звука), на выходе которого формируется ПЦТС. ВсеИМС имеют выходы на схемы АРУиАПЧ.

Некоторые ИМС обрабатывают как положительный, так и отрицательный ПЦТС и ЧМ или AM сигнал звука и обеспечива ют получение телевизионных сиг­налов для бесшумного управления звуковым трак­том. Новейшие ИМС демодуляции ПЧ обеспечива­ют детектирование видеосигнала цветного изобра­жения и моно звукового сигнала на ПЧ с помощью встроенной фазовой автоматической подстройки час­тоты (ФАПЧ). Они обеспечивают высокое качество обработки сигнала, обладают высокой чувствитель­ностью, имеют широкий динамический диапазон и хорошую линейность, высокое соотношение сигнал/ шум, выходы на АПЧ и АРУ.

Рис. 1.1. Блок демодуляции ПЧ видеосигнала и стереозвука

Демодулятор ПЧ звука обеспечивает выделе­ние поднесущей частоты звукового сигнала. Послед­няя содержит одну (моно или уплотненный стерео­сигнал) или две (стерео или сдвоенный звуковой сигнал) звуковые несущие и одну моно с DQPSK.

Демодулятор ПЧ звука осуществляет линейную обработку сигнала и подавляет гармоники, интер­модуляционные шумы и двухполосные компоненты сигнала.

Широкий спектр этих ИМС представлен просты­ми демодуляторами ПЧ звука, различными комби­нациями демодуляторов ПЧ звука, AM и ЧМ сигнала и ИМС с дополнительной следящей, автоматически бесшумно управляемой и перекрестной коррекцией сигнала.

Демодуляция AM ПЧ (система L) производится отдельной ИМС, или совместно с демодуляцией QSS звукового сигнала. В обоих случаях использует­ся широкополосный смеситель для получения зву­кового сигнала с низким коэффициентом гармоник и высоким соотношением сигнал/шум.

Звуковая частота выделяется из поднесущей частоты с помощью двух фильтров и двух аналого­вых схем демодуляции ЧМ сигналов, или с помощью фильтра DQPSK-сигнала и демодулятора NICAM.

ЧМ демодуляторы обеспечивают высокий уро­вень подавления AM помех и соотношение сигнал/ шум, низкий коэффициент гармоник. Они обладают такими возможностями, как внешнее бесшумное уп­равление звуковым трактом, коммутация звуковой частоты с выбором внешнего входа, выбор разъема для подключения внешних источников ТВ сигналов, регулировка звука.

Последние из разработанных ЧМ демодулято­ров используют внутреннюю ФАПЧ для регенерации несущей с оптимальным переключением на один из приемо-передающих стандартов.

Питание большинства ИМС – от 5 до 12 В.

1.1. ВХОДНЫЕ УСТРОЙСТВА, ДЕМОДУЛЯТОРЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ И ЗВУКА. НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Усилитель ПЧ телевизионного сигнала и демоду­лятор с идентификацией ТВ-сигнала.

НАЗНАЧЕНИЕ: ИС предназначена для обра­ботки ПЧ видеосигнала в телевизорах и видеомаг­нитофонах.

1) пригоден для стандартов B/G(I, M,N, DK);

2) трехкаскадный усилитель ПЧ с регулируе­мым коэффициентом усиления и полосой частот до 80 МГц

3) синхронный демодулятор для отрицательно и положительно модулированного видеосиг­нала, пассивная регенерация опорного сиг­нала;

5) регулируемая опорная точка выходного на­пряжения АРУ,

6) высокочувствительная идентификация ТВ – системы, основанная на распознавании ра­бочего цикла кадрового импульса; выход схемы идентификации;

7) отключение видеосигнала;

8) буферный усилитель схемы режекции звука;

9) следящий генератор (выход схемы автома­тического отслеживания частоты) с Q-демо- дулятором и внутренний фазовращатель (90°) для отслеживания опорной схемы;

10) низкое питающее напряжение (5В) и малая потребляемая мощность.

Усилитель ПЧ телевизионного сигнала и демоду­лятор.

НАЗНАЧЕНИЕ: интегральный усилитель ПЧ и демодулятор для цветных и черно-белых телевизо­ров. TDA8340 используется с п-p-n тюнерами, TDA 8341 – с р-п-р.

ИС являются дальнейшимразвитием TDA2540/ 2541 и TDA3540/3541 и совместимы с ними по выво­дам.

1) широкополосный усилитель ПЧ с регулируе­мым коэффициентом усиления по всему ди­апазону;

2) линейный синхронный демодулятор с пре­восходной интермодуляционной характерис­тикой;

3) инвертор белого пятна

4) широкополосный видеоусилитель с шумопо­давлением;

5) АПЧ с выборкой-хранением и возможностью отключения;

6) выход АПЧ с низким сопротивлением;

7) АРУ с селектированием шумов;

8) выход тюнера АРУ (для р-п-р тюнеров TDA 8340 или п-р-п TDA 8341);

9) коммутатор внешнего видеосигнала;

10) пониженная чувствительность к поднесу – щим звука;

11) интегральный фильтр для подавления вто­рой гармоники ПЧ;

12) широкий диапазон напряжений питания;

13) минимальное количество навесных компо­нентов.

Универсальный усилитель ПЧ и демодулятор.

НАЗНАЧЕНИЕ: универсальный усилитель ПЧ для различных ТВ стандартов и демодулятор с АРУ и АПЧ Имеется также схема опознования видеосиг­нала и коммутатор внутреннего или внешнего виде­осигнала

1) широкополосный усилитель ПЧ с регулируе­мым коэффициентом усиления по всему ди­апазону до 60МГц;

2) широкополосный видеоусилитель с хорошей линейностью и выходным каскадом класса АВ для обеспечения низкого выходного со­противления;

3) независимый от источника уровень выходно­го видеосигнала;

4) низкий уровень второй гармоники ПЧ;

5) АРУ, работающая по синхросигналу (при отрицательной модуляции), или на уровне белого (при положительной модуляции), или на верхнем уровне (при временном уплотне­нии разделенных каналов) с пониженной чувствительностью к высоким несущим зву­ка;

6) АПЧ со схемой внутреннего фазового сдвига на 90°, схемой выборки и хранения (для отрицательно модулированных сигналов) для уменьшения зависимости от видеосиг­нала; имеется аналоговый или цифровой выход;

7) возможность распознавания видеосигналов по рабочим циклам строчного импульса;

8) коммутатор видеосигнала для выбора внут­реннего или внешнего источника видеосиг­налов;

9) широкий диапазон напряжений питания с подавлением пульсаций;

10) малое количество навесных компонентов;

11) выход тюнеров АРУ (для п-р-п и р-п-р тюне­ров).

частоты с малыми искажениями;

6) нулевой коэффициент усиления звуковой частоты без внешних компонентов;

7) частотная выходная характеристика может быть определена внешними компонентами;

8) подавление высоких пульсаций;

9) низкий уровень шума при переключении меж­ду звуковой частотой и «немым» режимом.

Телевизионный усилитель ПЧ звука/демодулятор

НАЗНАЧЕНИЕ: усилитель ПЧ с симметричным демодулятором ЧМ сигнала и усилитель ПЧ с под­страиваемым выходным напряжением. Усилитель имееттакже выход для регулировки звука и вход для подключения кассетного видеомагнитофона.

Вход и выход ИС специального спроектирован для LC-схем, но вход может использоваться также с керамическим фильтром.

1) напряжение питания -12В постоянного тока;

2) ток питания – 13,5 мА;

3) коэффициент усиления напряжения ПЧ 0=5МГц)-68дБ;

4) ограничение входного напряжения начина­ется на уровне 30 мкВ;

5) подавление AM сигнала (при Af=+50 КГц)- бОдБ;

6) диапазон подстройки выходного напряже­ния ПЧ – 85 дБ;

7) действующее значение выходного напряже­ния ПЧ (при Af=+50 кГц): на выводе 8 – 1,2В; на выводе 12 – 1,0 В.

Демодулятор ЧМ телевизионного звукового сиг­нала,

НАЗНАЧЕНИЕ: демодулятор ЧМ сигналов со входом для внешней звуковой частоты и «немым» режимом.

1) диапазон напряжений питания от 4,5В до 13,2В;

2) включенный по переменному току каскад звуковой частоты;

3) многовходовой операционный усилитель звуковой частоты с компенсацией смеще­ния;

4) вход внешней звуковой частоты;

5) высокое напряжение на выходе звуковой

Демодулятор ЧМ телевизионного звукового сиг­нала.

НАЗНАЧЕНИЕ: система демодуляции ЧМ сиг­налов с «немым» режимом и усилителем звуковых частот на 6дБ.

1) диапазон напряжений питания от 4,5В до 13,2В;

2) включенный по переменному току каскад звуковой частоты;

3) выход операционного усилителя звуковых частот с компенсацией смещения во вход­ном каскаде;

4) высокое напряжение на выходе звуковой частоты с малыми искажениями;

5) подавление высоких пульсаций;

6) низкий уровень шума при переключении меж­ду звуковой частотой и «немым» режимом.

Демодулятор телевизионного звукового сигнала с коммутацией для SCART-разъема и регулиров­кой сигнала звуковой частоты.

НАЗНАЧЕНИЕ: демодулятор ЧМ сигналов со SCART-коммутацией, функцией «немого» режима и регулировкой громкости.

диапазон напряжений питания от 4,5 В до 13,2 В;

широкий диапазон частот 4 – 12 МГц;

подавление высоких пульсаций;

высокая точность и температурная компен­сация выходного сигнала ЧМ-демодулято – ра;

многовходовой операционный усилитель звуковой частоты с компенсацией смеще­ния;

вход/выход (с низким сопротивлением) зву­ковой частоты через SCART-разъем;

вход внешней звуковой частоты;

высокое напряжение на выходе звуковой

частоты с малыми искажениями;

внешний выбор коэффициента усиления зву­ковой частоты;

низкий уровень шума при переключении между звуковой частотой и «немым» режимом;

широкий диапазон регулировки громкости.

4) автоматический «немой» режим для второй несущей звука;

5) моно и двухканальный режимы;

6) малая потребляемая мощность;

7) малое количество навесных компонентов.

Универсальный двухканальный телевизионный де­модулятор ЧМ сигнала разностной частоты между несущими изображения и звукового сопро­вождения.

НАЗНАЧЕНИЕ: интегральный универсальный демодулятор ЧМ сигнала разностной частоты между несущими изображения и звукового сопровождения для различных телевизионных ЧМ-стандартов.

Схема содержит два отдельных ЧМ-демодуля – тора со схемами ФАПЧ. ИС использует минимальное количество навесных компонентов.

1) используется для звуковых стандартов М, В/ G. I.DK;

2) два не требующих настройки ЧМ-демодуля – тора с ФАПЧ;

3) четырехвходовое устройство выбора источ­ника для одного из двух ЧМ-демодуляторов,

Двухканальный телевизионный демодулятор ЧМ сигнала разностной частоты между несущими изображения и звукового сопровождения.

НАЗНАЧЕНИЕ: Это интегральный телевизи­онный демодулятор ЧМ сигнала разностной часто­ты между несущими изображения и звукового со­провождения под все ЧМ-стандарты.

Схема содержит два отдельных ЧМ-демоду – лятора со схемами ФАПЧ. ИС использует мини­мальное количество навесных компонентов.

1) два не требующих настройки ЧМ-демодуля – тора с ФАПЧ;

2) автоматический «немой» режим для второй несущей звука;

3) моно и двухканальный режимы,

4) малая потребляемая мощность;

5) малое количество навесных компонентов.

Свойства и эксплуатационные характеристики демодуляторов ПЧ-видеосигналов приведены в таб. 1.1 Блок-схемы перечисленных ИС и основные схемы их включения приведены на рис. 1.2 -1.12.

Источник: pandia.ru

Обзоры модуляторов ТВ сигналов

Аудио-видео сигналы (например, от систем видеонаблюдения) можно подавать на антенный вход телевизионного приемника, пропустив через модулятор тв-сигнала. Он преобразует низкочастотные колебания в высокочастотные, соответствующие метровой, дециметровой телевизионной частоте. Существует два типа тв-модуляторов: аналоговые и цифровые, по виду телевизионных приемников.

TV-модулятор представляет собой блок с входными разъемами типа «колокольчики», «тюльпаны». На них подается низкочастотный сигнал от видеокамер, медиаплееров, игровых приставок, спутниковых ресиверов. Выходной разъем — антенный, к нему через коаксиальный кабель подключается телевизор. Запитывается прибор от бытовой электросети.

Цифровые тв-модуляторы совместимы с любыми цифровыми телевизионными приемниками. Они поддерживают режимы модуляции DVB-T, DVB-C. Выходные сигналы устройств занимают полосу 1-го аналогового канала. Рабочие частоты регулируются или (у некоторых моделей) остаются фиксированными.

1. Цена: US $9.05 (включая доставку)
2. Перейти в магазин

Недорогой ВЧ модулятор (RF modulator/converter).
Спутниковое ТВ смотрю уже более 10 лет, особенно доставляет совмещение приятного просмотра вперемешку со злоупотреблением утренним/вечерним приемом кофе/чая/пива (нужное подчеркнуть) прям за кухонным столиком, дабы не отвлекать мирно спящих домочадцев поутру/вночи. Да и хозяйничая на кухне, другой раз, хочется наблюдать за событиями не только краем уха, но и глаза.

Планирую купить +47 Добавить в избранное Обзор понравился +32 +82

• модулятор тв сигнала

• 12 мая 2014, 09:59
• автор: He1ix
• просмотры: 71698
• комментарии: 85

Источник: mysku.club

Модулятор и демодулятор следящей системы

ГЛАВА VIII. МОДУЛЯТОР И ДЕМОДУЛЯТОР СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ.

8.1. Принцип действия

Модулятор преобразует низкочастотный сигнал в высокочастотный, содержащий в себе информацию о преобразуемом сигнале в виде огибающей.

Демодулятор преобразует высокочастотный сигнал в сигнал, содержащий в себе информацию о законе изменения огибающей, содержащейся в преобразуемом сигнале.

Рассматриваемые модуляторы и демодуляторы являются ключевыми устройствами и осуществляют, в соответствии со своим названием, модулирование или демодулирование (детектирование) входного сигнала, т.е. коэффициент передачи К этих устройств меняется во времени релейно, с частотой опорного напряжения, управляющего ключом (рис.1), где k1(t) – для однополупериодного, а k2(t) – для двухполупериодного устройства).

Простейший ключ – это транзистор, работающий в ключевом режиме (рис. 2,а).

Этот ключ можно использовать как для модуляции, так и для демодуляции входного сигнала Uвх.

Рассмотрим случай, когда этот ключ работает демодулятором (рис. 2,б).

Рассматриваемый транзисторный ключ (рис. 2,а) закрывается в случае знаков входного и опорного напряжений, изображенных на рисунке без скобок. В случае знаков в скобках – ключ открывается. Поэтому данный детекторный ключ пропускает входной сигнал на выход только в течении одного полупериода, а во второй полупериод ключ размыкает цепь, и входной сигнал на выход не пропускается (однополупериодной детектирование).

Пропускаемые на выход полуволны входного сигнала, как видно из рис. 2,б, своими пиками описывают огибающую, содержащуюся во входном сигнале. Это значит, что цель демодуляции достигнута.

Ясно, что частота изменения опорного напряжения должна быть равной частоте изменения входного сигнала (частоте несущей).

Теперь рассмотрим работу того же ключа (рис. 2,а) в режиме модуляции (рис. 2,в).

В отличие от демодулятора, в модуляторе не требуется равенства частоты изменения опорного напряжения частоте изменения входного сигнала (поэтому сочетание знаков в скобках и без скобок для входного и опорного сигналов на рис. 2,а, возможно любое).

Рассматриваемый модуляторный ключ пропускает или не пропускает входной сигнал на выход в зависимости от знака опорного напряжения. Опорный сигнал меняет свой знак с определенной частотой, поэтому входной сигнал будет появляться на выходе с той же частотой в виде импульсов, величина которых определяется величиной входного сигнала, пропускаемого в данный момент на выход. Таким образом, осуществляется однополупериодная модуляция входного сигнала.

Из рис. 2,б и рис. 2,в видно, что данные демодуляторы и модуляторы являются фазочувствительными.

Ключ, изображенный на рис. 2,а характеризуется существенной неидеальностью, проявляющейся в следующем: когда транзистор открыт, тогда, как известно, падение напряжения на его переходе коллектор – эмиттер не равно нулю, имеет место остаточное напряжение насыщения Uост=Uкэнас. Поэтому, даже если входной сигнал нулевой, сигнал на выходе не равен нулю, что является ошибкой преобразования. Когда транзистор закрыт, тогда вследствие протекания тока утечки при нулевом сигнале на входе – сигнал на выходе будет отличен от нуля, что также является ошибкой преобразования.

Перечисленные ошибки преобразований данного ключа можно существенно уменьшить, если перейти к схеме из двух инверсно включенных транзисторов (рис. 3).

Этот ключ работает аналогично рассмотренному однотранзисторному ключу с той разницей, что ошибки в его работе, вызванные неидеальностью транзисторного ключа, будут значительно меньшими. Это обеспечивается встречным включением транзисторов, вследствие чего остаточные напряжения и токи утечки транзисторов частично компенсируют друг друга:

Величина остаточного напряжения Uост при инверсном включении транзисторов меньше, чем при прямом.

Таким образом, при нулевом входном сигнале – ошибочное отклонение выходного сигнала от нуля в рассмотренном двухтранзисторонм ключе окажется меньшим, чем в однотранзисторном ключе.

8.2 Коэффициент передачи

Как было сказано, коэффициент передачи k модулятора и демодулятора, которые здесь рассматриваются, изменяются во времени релейно. Поэтому условимся, что, говоря «коэффициент передачи», будем подразумевать значение усредненного модуля коэффициента передачи устройства.

Коэффициент передачи однополупериодных устройств.

Источник: vunivere.ru