Т. Модуляция
Модуляция
Гармоническое колебание \(~E = E_0 \sin (wt + \varphi_0)\) характеризуется тремя постоянными во времени параметрами: амплитудой E0, частотой ω и начальной фазой φ0.
Однако существуют колебания, у которых один из этих параметров не постоянен, а изменяется по определенному закону. Такие колебания называются модулированными.
Модулированные колебания обычно получают изменением гармонического колебания в соответствии с колебанием, которое для этой цели выбирают. Этот процесс получил название модуляции.
Таким образом, модуляция — процесс изменения одного из параметров гармонического колебания в соответствии с другим колебанием. Различают амплитудную, частотную и фазовую модуляции.
Рассмотрим принцип амплитудной модуляции колебаний. При амплитудной модуляции со звуковой частотой изменяют амплитуду высокочастотных колебаний. Амплитудную модуляцию можно осуществить следующим способом.
В самом простом устройстве для реализации амплитудной модуляции последовательно с источником постоянного напряжения включают дополнительный источник переменного напряжения низкой частоты. Этим источником может быть, например, вторичная обмотка трансформатора, если по его первичной обмотке проходит ток звуковой частоты. Для этого (рис. 3) в первичную цепь трансформатора включают источник постоянного напряжения и микрофон.
Микрофон представляет собой переменное сопротивление, величина которого зависит от давления на его мембрану. Когда перед микрофоном нет источников звука, его сопротивление постоянно, и в цепи микрофона (первичная цепь трансформатора) идет слабый постоянный ток. Генератор создает незатухающие колебания высокой частоты (рис. 4, а). Когда перед микрофоном воспроизводятся какие-нибудь звуки, его сопротивление изменяется со звуковой частотой. Аналогично изменяется ток в цепи микрофона, и благодаря явлению электромагнитной индукции во вторичной цепи трансформатора возникает переменное напряжение звуковой частоты, которое соответственно увеличивает или уменьшает силу тока в цепи коллектора.
Амплитуда колебаний несущей частоты начинает изменяться со звуковой частотой — получаются модулированные колебания, которые излучаются в пространство.
Временную развертку модулированных колебаний можно непосредственно наблюдать на экране осциллографа, если подать на него напряжение с колебательного контура.
Так, если звуковая волна имеет вид. изображенный на рисунке 4, б, то антенна будет излучать модулированные волны, изображенные на рисунке 4, в.
Литература
Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. — C. 443-445.
