Номер 4, страница 203 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 4. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 47. Использование электромагнитных волн для передачи информации. Вопросы для самопроверки - номер 4, страница 203.

Условие.

4*. Что такое детектирование? Как осуществляется детектирование?

Решение.

Что такое детектирование?

Детектирование (или демодуляция) — это процесс преобразования модулированного высокочастотного сигнала в низкочастотный сигнал, который соответствует исходному информационному (например, звуковому) сообщению. Этот процесс является обратным модуляции и является ключевым этапом в работе любого радиоприемного устройства, позволяя извлечь полезную информацию из принятой радиоволны.

Ответ: Детектирование (демодуляция) — это процесс выделения низкочастотного информационного сигнала из модулированного высокочастотного сигнала (несущей волны).

Как осуществляется детектирование?

Детектирование осуществляется с помощью специальной электронной схемы, называемой детектором. Рассмотрим принцип работы простейшего детектора для амплитудно-модулированных (АМ) сигналов. Такой детектор состоит из двух основных частей: нелинейного элемента (обычно полупроводникового диода) и сглаживающего фильтра (чаще всего, параллельно соединенных конденсатора и резистора — RC-цепочки). Процесс детектирования можно разделить на два основных этапа. Сначала модулированный сигнал высокой частоты подается на диод. Диод, обладая односторонней проводимостью, пропускает ток только в одном направлении, то есть осуществляет выпрямление сигнала. В результате он "срезает" одну из половин периода высокочастотных колебаний (например, все отрицательные полуволны), и на выходе диода получается пульсирующий ток одного направления, огибающая которого повторяет форму исходного низкочастотного сигнала. Далее этот пульсирующий ток поступает на сглаживающий фильтр (RC-цепочку) для фильтрации. Конденсатор $\text{C}$ заряжается во время пиков импульсов и медленно разряжается через резистор $\text{R}$ в промежутках между ними. Для качественного детектирования необходимо, чтобы постоянная времени RC-цепочки $ \tau = RC $ была много больше периода несущей (высокочастотной) волны $ T_{нес} $, но много меньше периода модулирующего (низкочастотного, звукового) сигнала $ T_{зв} $. Это условие записывается в виде неравенства: $ T_{нес} \ll RC \ll T_{зв} $. Выполнение этого условия позволяет сгладить высокочастотные пульсации, в результате чего напряжение на фильтре будет практически точно повторять форму исходного информационного сигнала. Этот низкочастотный сигнал затем можно усилить и подать на динамик для воспроизведения звука.

Ответ: Детектирование осуществляется с помощью детектора, который обычно состоит из диода и RC-фильтра. Диод выпрямляет высокочастотный модулированный сигнал, а RC-фильтр сглаживает пульсации, выделяя низкочастотную огибающую, которая и является исходным информационным сигналом.