Практически все современные системы связи используют частотную модуляцию с индексом модуляции m»1 (частота несущей = частоте верхней гармоники). Частотный диапазон телефоного сигнала по рекомендациям МККР 300 – 3400 Гц.

Рисунок 6

Проблемы:

1. Построение полосно-пропускающих фильтров в интегральном исполнении затруднено. Катушки индуктивности мало применяются, поскольку дороги и не реализуемы в интегральном исполнении. Резисторы и конденсаторы подбираются с достаточно высокой точностью (1, 2%) к тому же для аудио сигналов величины емкостей составляют 1-10 нФ, что затрудняет реализацию их в интегральном исполнении.

Направления устройств обработки сигналов:

• с применением цифровых сигнальных процессоров (DSP)
• с применением цепей с переключающимися конденсаторами (SCF)
• DSP – устройство, использующееся в дорогих системах связи, поскольку содержат в своем составе мощную однокристальную ЭВМ со встроенными АЦП и ЦАП. В нем аналоговый сигнал дискретизируется по времени и квантуется по уровню и вся обработка идет на цифровом уровне.
• В SCF входной аналоговый сигнал квантуется только по времени.

,

где U_o – выходное напряжение;

U_i – входное напряжение.

Рисунок 7

Частота среза интегрального звена рассчитывается по формуле:

Рассмотрим параметры конденсатора и резистора: на частоту f_ср=3 МГц при С=10 пФ сопротивление R должно быть равным 5 МОм. Конечно такое сопротивление трудно для реализации и будет являться приемником для различных помех.

В SCF эту схему заменяют на:

Рисунок 8

,

где

(2),

откуда видно, что

  (3)

(4)

    Изменяя частоту переключений можно перенастраивать частоту среза. Т.е. схема SCF использует принцип переноса заряда, т.е. в начальный момент времени переключатель S1 замкнут, а S2 – разомкнут. Конденсатор С1 заряжается до значения заряда D Q и ток, протекающий по этой цепи рассчитывается по формуле (2). С другой стороны этот ток эквивалентен входному току классического интегратора. В итоге в SCF входной резистор можно представить эквивалентной емкостью и временным интервалом в течении которого происходит перенос заряда (3). Полюс частотной характеристики рассчитывается по формуле (4) в которой присутствуют два параметра:

• отношение емкостей С1 и С2;
• время (период следования импульсов).

Применение схем SCF сопряжено с рядом промблем, связанных с дискретизацией аналоговых сигналов.