Wstęp do telekomunikacji – laboratorium

Wstęp do telekomunikacji – laboratorium
Temat:
MODULACJA DSB-SC
GENERACJA SYGNAŁU DSB-SC
Imię i nazwisko: Artur Jarzyna, Szymon Horodyński, Paweł Kozłowski
Data ćwiczenia: 27.10.2004
Data oddania sprawozdania: 03.11.2004
Ocena:
1. Modulator dwućwiartkowy zrównoważony.
Modulator zrównoważony dwućwiartkowy jest jednym z najprostszych układów
różnicowych. Układ składa się z dwóch identycznych tranzystorów bipolarnych i innych
elementów jak rezystory oraz sterowane źródło prądowe. Bazy obu tranzystorów są
symetrycznie sterowane przez napięcie Ux. Charakterystyki układu położone są w pierwszej i
trzeciej ćwiartce układu współrzędnych U2R(Ux) co uzasadnia stosowanie nazwy
dwućwiartkowy. Napięcie U2R to napięcie między kolektorami tranzystorów. Układ jest
nazywany zrównoważonym względem napięcia Ux sterującego symetrycznie bazy
tranzystorów, gdyż przy Ux = 0 również U2R = 0. Zrównoważenie modulatora możliwe było
dzięki potencjometrowi zainstalowanemu w układzie. Aby sprawdzić czy układ jest
zrównoważony podajemy na wejście modulatora sygnał nośny c(t), na wyjściu nie powinno
być sygnału, ponieważ w modulacji DSB-SC nośna jest tłumiona.
1.1 Schemat blokowy układu modulatora dwućwiartkowego.
m(t)
Modulator
dwućwiartkowy
wyjście
c(t)
1.2 Przebiegi dla różnych położeń suwaka. Podajemy tylko sygnał nośny c(t).
Układ zrównoważony
Układ niezrównoważony
Gdy układ został zrównoważony podaliśmy na wejście modulatora sygnał informacyjny
m(t). Na wyjściu zaobserwowaliśmy sygnał DSB-SC. Prawidłową postać tego sygnału dla
modulatora dwućwiartkowego prezentuje poniżej.
Częstotliwość sinusoidalnego sygnału nośnego wynosi fc= l0kHz. Sinusoidalny
sygnał modulujący o częstotliwości fm=1kHz.
2. Widmo sygnału na wyjściu modulatora pracującego jako mieszacz dwućwiartkowy.
3. Modulator zrównoważony czteroćwiartkowy (mieszacz MC 1496).
Układ mnożący czteroćwiartkowy składa się z trzech układów różnicowych. Modulator
ten jest także nazywany podwójnie zrównoważonym, gdyż oba sygnały sterujące Ux oraz Uy
mają wejścia symetryczne (różnicowe) i zerowa wartość któregokolwiek z tych sygnałów
powoduje zerową wartość napięcia wyjściowego U2R. Układ modulatora czteroćwiartkowego
ma swe charakterystyki we wszystkich ćwiartkach układu współrzędnych U2R(Ux). Przed
przystąpieniem do pracy należało zrównoważyć modulator. Robiliśmy to podobnie jak w
przypadku modulatora dwućwiartkowego. Przy podanym sygnale nośnym c(t) regulowaliśmy
ustawienie potencjometru 47k tak, aby na oscyloskopie uzyskać minimalny poziom
sygnału, ponieważ w modulatorze DSB-SC nośna nie powinna przechodzić na
wyjście układu.
3.1 Schemat blokowy układu modulatora czteroćwiartkowego.
m(t)
Modulator
czteroćwiartkowy
c(t)
wyjście
3.2 Po zrównoważeniu układu podaliśmy na wejście sygnał informacyjny m(t).
Poniżej przedstawiam przebiegi, jakie zaobserwowaliśmy dla różnych ustawień
potencjometru 47k.
Zmieniając położenie potencjometru 47k zauważyliśmy, że sygnał „przelewa”
się z jednego półokresu do drugiego sąsiadującego z nim. Objawiało się to tym, że
amplituda obwiedni w pierwszym półokresie była mniejsza od amplitudy w drugim
półokresie. Kręcenie potencjometru powoduje zmiany napięcia sterowania , co objawia
się właśnie zmianami amplitudy obwiedni na wyjściu układu.
3.3 Prawidłowa postać sygnału na wyjściu modulatora czteroćwiartkowego.
Parametry sygnału nośnego i modulującego jak w pkt 1.
4. Widmo sygnału wyjściowego modulatora czteroćwiartkowego pracującego w
zrównoważeniu.
5. Modulator z przełączaniem wzmocnienia wzmacniacza operacyjnego.
Przed przystąpieniem do pracy modulator podobnie jak w poprzednich przykładach
należało równoważyć. Służy do tego potencjometr. Po zrównoważeniu modulatora podaliśmy
sygnał informacyjny i ponownie zmienialiśmy położenie potencjometru obserwując zmiany
na oscyloskopie. Zauważyliśmy, że podobnie jak w poprzednim przypadku sygnał „przelewa”
się między sąsiednimi półokresami.
5.1 Przebiegi zaobserwowane na ekranie oscyloskopu.
Modulator w stanie zrównoważenia.
Modulator rozrównoważony(skrajne położenie suwaka)
5.2 Prawidłowa postać sygnału na wyjściu modulatora przy pracy w trybie przełączania
czteroćwiartkowego.
Parametry sygnału nośnego i modulującego jak w pkt 1.
6. Widmo sygnału wyjściowego modulatora z przełączaniem wzmocnienia
wzmacniacza operacyjnego.
7. Wnioski.
Kształt sygnału na wyjściu modulatora czteroćwiartkowego i modulatora z
przełączaniem wzmocnienia wzmacniacza operacyjnego nie różnił się zbytnio. Jedyna różnica,
jaką dało się zauważyć to występowanie nośnej na wyjściu zrównoważonego modulatora
czteroćwiartkowego. W modulatorze z przełączaniem wzmocnienia wzmacniacza
operacyjnego tej nośnej nie było. Widma obserwowanych sygnałów także są podobne. Jedynie
w widmie sygnału z modulatora czteroćwiartkowego można zauważyć dodatkowe prążki, które
związane są z występowaniem nośnej.