Контрольна робота
НЕЛІНІЙНІ І ПАРАМЕТРИЧНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ СИГНАЛІВ
Зміст
Введення
. Нелінійні ланцюги
. Проходження сигналів через параметричні системи
. Амплітудна модуляція
. Балансна амплітудна модуляція
. Однополосна амплітудна модуляція
. Перетворення частоти
. Детектування амплітудно-модульованих коливань
Література
Введення
Лінійні системи з постійними параметрами дозволяють здійснювати тільки такі перетворення сигналів, які не супроводжуються виникненням нових частот в їх спектрі. До подібних перетворенням відносяться лінійне посилення, диференціювання та інтегрування сигналів, відділення сигналів із заданим діапазоном частот від сигналів і перешкод з іншими частотами (фільтрація) та інші аналогові операції над сигналами.
Такі перетворення, як перенесення спектра переданого повідомлення в область радіочастот ( модуляція ), виділення повідомлення з модульованого коливання ( детектування ), зрушення сигналу по осі частот ( перетворення частоти ) та багато інших можуть бути здійснені лише за допомогою нелінійних систем, або за допомогою лінійних ланцюгів із змінними параметрами (параметричних систем ).
модуляція амплітуда ланцюг коливання радіосигнал
1. Нелінійні ланцюги
Ланцюг є нелінійною, якщо містить нелінійний елемент, тобто такий елемент, опір якого залежить від протікає через нього струму.
Нелінійні елементи, що володіють властивостями активних опорів, є електрично безінерційними. У цих елементах зміна напруги миттєво (без запізнювання) призводить до зміни струму і навпаки.
Нелінійні індуктивності і ємності електрично інерційні. У індуктивності миттєве зміна напруги не приводить до миттєвого зміни струму, в ємності миттєве зміна струму не призводить до миттєвого зміни напруги.
В електроніці застосовуються всі види нелінійних елементів, однак електрично безінерційні елементи набули найбільшого поширення.
Досить повне уявлення про властивості нелінійного елемента дає залежність між електричними величинами:
· для нелінійних елементів з активним опором - вольтамперная характеристика (рис. 1, а );
· для нелінійної ємності залежність заряду від напруги - вольт-кулон характеристика q = f (< i align="justify"> u ) (рис. 1, б ).
Для всіх цих характеристик нелінійність проявляється у вигляді відхилення графіка характеристики від похилій прямій. При цьому диференціальна крутизна вольтамперної характеристики (провідність) нелінійного елемента з активним опором і ємність нелінійної ємності залежить від положення точки характеристики.
При проходженні сигналу через лінійну і нелінійну ланцюга відбувається спотворення його форми. Суттєво те, що при цьому спектр сигналу на виході лінійного ланцюга не містить нових складових (гармонік), можуть змінитися тільки значення амплітуд або початкових фаз. Спектр же сигналу на виході нелінійної ланцюга зазнає органічне зміна, з'являються нові складові з частотами, яких немає в спектрі вхідного сигналу.
Для аналізу нелінійної ланцюга необхідно мати аналітичний вираз характеристик її елементів. Отримання строгих аналітичних вираз характеристик нелінійних елементів з їх фізичних властивостей скрутно з цілого ряду причин. Частіше користуються експериментально знятими і усередненими (з урахуванням розкиду параметрів) характеристиками, які зазвичай задаються графічно. Тому виникає завдання апроксимації, тобто підбору аналітичного виразу, наближено описує характеристику нелінійного елемента в робочій області.
Якщо при роботі нелінійної ланцюга використовується початкова ділянка вольтамперної характеристики нелінійного елемента, то застосовують апроксимацію статечним поліномом
Кусково-лінійна апроксимація застосовується, якщо в схемі діють великі сигнали. При цьому реальна характеристика замінюється двома відрізками прямої лінії і визначається робочою точкою, напругою перетину відрізків і нахилом характеристики (рис. 2).
Апроксимація показовою функцією.
У деяких випадках (наприклад, кремнієві ...
