Задание 2, страница 90 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

1. Рассмотрите принципиальную схему аналогового радиопередатчика. Объясните принцип его действия.

2. Рассмотрите рисунок 108. В чем сходство и различие модулированных сигналов? Укажите, какой вид модуляции произведен с несущим сигналом ВЧ в каждом случае.

Рис. 108. Модулированные сигналы

1. Рассмотрите принципиальную схему аналогового радиопередатчика. Объясните принцип его действия.

Хотя на изображении не приведена схема радиопередатчика, его общий принцип действия заключается в следующем. Аналоговый радиопередатчик предназначен для создания и излучения в пространство радиоволн, модулированных (измененных) в соответствии с передаваемым информационным сигналом (например, звуком или изображением).

Принцип действия можно разбить на несколько основных этапов:
1. Источник сигнала: Микрофон (для звука) или другой датчик преобразует исходную информацию в низкочастотный (НЧ) электрический сигнал.
2. Усилитель НЧ: Полученный слабый НЧ сигнал усиливается до необходимого уровня в усилителе низкой частоты.
3. Генератор несущей частоты: Специальный узел, называемый задающим генератором, создает гармонические колебания очень высокой, стабильной частоты (ВЧ). Это так называемая несущая волна, которая сама по себе не несет информации, но служит "транспортом" для нее.
4. Модулятор: Это ключевой компонент, в котором происходит модуляция. Низкочастотный информационный сигнал воздействует на несущую волну, изменяя один из ее параметров (амплитуду, частоту или фазу) по своему закону. На выходе модулятора получается высокочастотный модулированный сигнал.
5. Усилитель мощности: Модулированный ВЧ сигнал еще слишком слаб для передачи на большие расстояния, поэтому он поступает на усилитель мощности, где его мощность многократно возрастает.
6. Антенна: Усиленный сигнал подается на передающую антенну, которая преобразует электрические колебания в электромагнитные волны (радиоволны) и излучает их в окружающее пространство.

Ответ: Принцип действия радиопередатчика состоит в генерации высокочастотной несущей волны, изменении (модуляции) одного из ее параметров (амплитуды, частоты) в соответствии с низкочастотным информационным сигналом, последующем усилении полученного модулированного сигнала и его излучении в пространство в виде радиоволн с помощью антенны.

2. Рассмотрите рисунок 108. В чем сходство и различие модулированных сигналов? Укажите, какой вид модуляции произведен с несущим сигналом ВЧ в каждом случае.

На рисунке 108 показаны два вида модуляции несущего высокочастотного сигнала (Сигнал ВЧ) информационным низкочастотным сигналом (Сигнал НЧ).

Сходство:
Сходство модулированных сигналов в случаях (а) и (б) заключается в том, что оба они являются высокочастотными колебаниями, предназначенными для передачи информации на расстояние. В обоих случаях параметры исходного ВЧ сигнала изменяются по закону, заданному НЧ сигналом. Итоговый модулированный сигнал несет в себе информацию, содержавшуюся в НЧ сигнале.

Различие:
Основное различие заключается в том, какой именно параметр несущего ВЧ сигнала изменяется (модулируется):
• В случае (а) изменяется амплитуда ВЧ сигнала. Мы видим, что огибающая (внешний контур) модулированного сигнала полностью повторяет форму НЧ сигнала. При этом частота колебаний внутри огибающей остается неизменной.
• В случае (б) изменяется частота ВЧ сигнала. Мы видим, что амплитуда колебаний остается постоянной, но их плотность (частота) меняется: там, где НЧ сигнал имеет положительный максимум, частота ВЧ колебаний наибольшая; там, где у НЧ сигнала отрицательный минимум, частота ВЧ колебаний наименьшая.

Вид модуляции:
• В случае (а), поскольку изменяется амплитуда несущей волны, произведена амплитудная модуляция (АМ).
• В случае (б), поскольку изменяется частота несущей волны, произведена частотная модуляция (ЧМ).

Ответ: Сходство сигналов в том, что оба являются модулированными высокочастотными колебаниями, несущими информацию. Различие — в модулируемом параметре: в случае (а) это амплитуда, а в случае (б) — частота. Таким образом, в случае (а) произведена амплитудная модуляция (АМ), а в случае (б) — частотная модуляция (ЧМ).