Модуляция. Формирование модулированных сигналов

Основными характеристиками модуляторов являются модуляционная и частотная.
Модуляционная характеристика представляет собой зависимость отклонения информационного параметра несущей от воздействующего постоянного модулирующего напряжения Uм. При гармонической несущей это отклонение амплитуды DUm при АМ, отклонение частоты Dw при ЧМ и отклонение фазы Dj при ФМ.
В идеальном случае модуляционная характеристика должна быть линейной (рисунок) однако реальная характеристика имеет отклонения. Эти отклонения приводят к нелинейным искажениям модулированного сигнала. По данной характеристике определяют качественные показатели модулятора (амплитуду модулирующего сигнала).
Частотная характеристика представляет собой зависимость основного параметра модулированного сигнала от частоты модулирующего гармонического сигнала uМ(t). Для гармонической несущей такими параметрами являются ( коэффициент mАМ при АМ, девиация частоты Dwm при ЧМ, индексу Djm при ФМ.
Идеальная частотная характеристика имеет постоянное значение на всех частотах (рисунок). Реальная характеристика имеет отклонения, что приводит к частотным искажениям. По частотной характеристике определяют частотные свойства модулятора (полосу пропускания модулятора).

Модуляционная и частотная характеристики снимаются экспериментально.

2 Формирование амплитудно-модулированных сигналов

Однотактный амплитудный модулятор на диоде
В состав данного модулятора входит диод (нелинейный элемент) и полосовой фильтр (рисунок). Нелинейный элемент в схеме необходим так как модуляция связана с изменением спектра сигнала.
На диод VD, вольтамперная характеристика которого аппроксимирована полиномом второй степени, подаются три напряжения: напряжение смещения U0, напряжения модулирующего сигнала (u(t)) и несущего (S(t)) колебания. Спектр отклика диода при таком воздействии будет иметь вид (рисунок). В данном спектре модулированному сигналу соответствуют составляющие на частотах w0, w0±W. Эти составляющие выделяются полосовым фильтром, в качестве которого используется колебательный LC контур, настроенный на частоту w0. Временные диаграммы сигналов представлены на рисунке.
Недостатком данного модулятора является присутствие в спектре АИ сигнала составляющей несущего сигнала.