Амплитудные модуляторы В-59

Амплитудные модуляторы на основе резонансных усилителей мощности. При построении амплитудных модуляторов чаще всего используют эффект преобразования суммы модулирующего и несущего колебаний, подаваемых на безынерционный НЭ.

Простейшую схему амплитудного модулятора можно создать на основе нелинейного резонансного усилителя (рисунок 5, а). Включив на входе транзисто­ра последовательно источники постоянного напряжения смещения , модулирующего сигнала и генератор несущего колебания и на­строив колебательный контур на несущую частоту .

Рассмотрим принцип получения однотонального AM-сигнала с помощью так называемого базового модулятора. В этом случае к входу модулятора (рисунок 5) необходимо приложить суммарное напряжение вида:

(6)

Рисунок 5 − Упрощенная схема амплитудного модулятора

Для оценки качества работы модуляторах точки зрения вносимых искажений, используют статическую модуляционную характеристику − зависи­мость амплитуды первой гармоники коллекторного тока транзистора от постоянного напряжения смещения на базе (рисунок 6). Отметим, что для исключения нелинейных искажений необходимо использовать только линейный участок модуляционной характеристики в диапазоне то­ков .

Рисунок 6 − Статическая модуляционная характеристика

При многотональной амплитудной модуляции (модуляции реальным, слож­ным сигналом) приведенные рассуждения также справедливы и в случае выбора линейного участка модуляционной характеристики нелинейные искажения будут минимальными. Однако при модуляции сложным сигналом могут возникнуть линейные (частотные) искажения. Эти искажения обусловлены сле­дующим − чем дальше отстоит боковая составляющая от несущей, тем меньше она усиливается вследствие резонансного характера АЧХ контура модулятора. Для снижения частотных искажений необходимо полосу пропускания резо­нансной нагрузки в схеме модулятора увеличивать, а с точки зрения фильтра­ции паразитных гармоник − уменьшать. При разработке практических схем принимают компромиссное решение − выбирают полосу пропускания нагрузки, равную удвоенному значению высшей частоты модуляции.

В последнее время в амплитудных модуляторах широко применяются анало­говые интегральные микросхемы, совмещающие в своем составе элементы, вы­полняющие ряд специфических функций.

Существенный выигрыш по мощности обеспечивается при применении баланс­ной и однополосной модуляций. При балансной модуляции передаются только боковые полосы частот без несущей, а при однополосной модуляции — только одна боковая полоса частот. Подавление несущего колебания происходит в модулято­рах, выполненных по балансной и кольцевой схемам. Выделение двух боковых полос в случае балансной модуляции и одной боковой полосы при однополосной модуляции производится фильтрами, включенными на выходах модуляторов.

Можно изменять во времени пропорционально входному сигналу не амплитуду, а частоту несущего колебания. Если передаваемый сигнал является гармоническим , то изменение частоты запишется в виде:

(1.7)

где — коэффициент пропорциональности. Величина называется девиацией частоты (фактически, это макси­мальное отклонение частоты модулированного сигнала от частоты несущего колебания). Такой вид модуляции называется частотной модуляцией. На рисунке 1.6 показано изменение частоты модулиро­ванного колебания при частотной модуляции.

При изменении фазы несущего колебания пропорционально сигналу получим фазовую модуляцию

(1.8)

где - коэффициент пропорциональности; — индекс фазовой модуляции.

Дата добавления: 2015-07-08