Закон изменения частоты при ФМ можно определить из уравнения
где Из этого выражения следует, что при ФМ прямой пропорциональности между девиацией частоты Девиация частоты При ЧМ частота колебаний меняется по закону модулирующего напряжения:
где Величина (Сравните с В моменты максимума, т.е. + Определим фазу колебаний для ЧМ. Полагая для упрощения
![]() - максимальное отклонение фазы от линейного закона или индекс частотной модуляции. Из формулы (7.1) следует что фаза колебаний при ЧМ меняется по иному закону, чем частота и не пропорциональна амплитуде модулирующего напряжения На основании уравнения (7.1) при ЧМ колебания можно представить следующим образом: Форма ЧМ сигнала внешне похожа на ФМ колебания. Однако, законы изменения частоты в них различны. Так, если фаза меняется по закону Взаимная связь частотной и фазовой модуляции позволяет превращать один вид модуляции в другой, что и используется на практике в косвенных методах модуляции, когда ФМ превращается в ЧМ.
Частотный спектр ЧМ и ФМ колебаний ЧМ и ФМ колебания являются сложными сигналами и могут быть представлены бесконечным рядом гармоник (спектральных составляющих). Частотный спектр колебаний много шире, чем при амплитудной (АМ) модуляции и лишь в некоторых частных случаях равен ему. В частотном спектре при АМ каждой гармонике модулирующего сигнала соответствует пара боковых частот При ЧМ и ФМ даже при модуляции одним тоном появляется бесконечно большое число пар боковых частот Амплитуда несущей и боковых частот зависят от индекса модуляции С увеличением индекса модуляции амплитуда несущей частоты уменьшается, но не монотонно, а периодически и при некоторых индексах оказывается равной нулю. Амплитуда первой боковой частоты при небольших индексах модуляции сначала возрастает, но при дальнейшем увеличении индекса Амплитуды высших боковых частот появляются при больших индексах модуляции и периодически изменяются с ростом индекса. С увеличением порядкового номера боковой частоты ее амплитуда уменьшается, что позволяет ограничить частотный спектр колебаний и определить его ширину, учитывая те частоты, амплитуда которых составляет 5-10 % от амплитуды режима молчания. Обычно оказывается, что следует учитывать только те боковые частоты, номер которых меньше индекса модуляции, т.е. при фазовой модуляции Частотные спектры ЧМ и ФМ, несмотря на принципиальное сходство, имеют некоторые отличия. Так, частотный спектр ФМ колебаний расширяется с увеличением частоты Ширина частотного спектра ЧМ почти не изменяется с ростом частоты
Итак, ширина реального спектра ЧМ и ФМ колебаний зависит от индекса модуляции. Различают два вида модуляции: узкополосную ( При узкополосной модуляции необходимо учитывать только первую пару боковых частот
где При широкополосной модуляции полоса значительно шире, так как учитывают все боковые частоты, порядковый номер которых меньше индекса модуляции m. Верхней частотой модуляции является частота Для ЧМ колебаний:
Для ФМ колебаний:
ВЫВОДЫ: При ЧМ основная ширина полосы частотного спектра зависит от девиации частоты При ФМ ширина полосы зависит и от амплитуды модулирующего напряжения, т.к. Зависимость полосы от частоты модуляции – крупный недостаток ФМ, по сравнению с частотной и делает невыгодным практическое использование ФМ колебаний.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|