Прянишников В.А. Электроника. Курс лекций (1998) (1166121), страница 50
Текст из файла (страница 50)
24.б и. Последовательяб' с диодом включен колебательный контур, настроенный на частоту несущего кола бания, а воздействием является сумма модулирующего и несущего сигналов. Задт-". чей колебательного контура является фильтрация несущего колебания и боковн(.. полос, поэтому полоса пропускания контура должна быть не менее 2ях,яя,. Если вольт-амперную характеристику диода разложить в степенной рщ':: н ограничиться квадратичным членом ряда, то для схемы, изображенной н~'-': рис, 24.6 а, получим: (мао+а,и+а,и; и=-и,+и„и,=((„,осозххд ихой„,соз(вод откуда находим ток в диоде: г(() =ао+а,,((У осозШ+ Ю соз(ля()+ахи„„созШ+ (У соз(о ()'= =а„+а,() „сов яд(+а,() созе)ол ь — .2-л(1+соз2(2()+ + -'-2."-'-"(1+соз2еле()+а,((„.
(/„соз(о)е-хя))+ая(/,,м</„,соз(еэо+(2)( Так как контур настроен в резонанс на частоте (оо, то для спектральных се,. ставляющих, близких н частоте резонанса, его сопротивление будет вешественным."в и равным сопротивлению потерь г(„„поэтому можно считать, что напряжение нх.; контуре будет равно произведению тока ( на сопротивление 1(„, т. е.: и (() =((()Реем К„басова)я(+ = — лв сов(о)я-(2)) + ~- е- соа((во+ й)(1 а„(г„, = о1 (24,10) = )х,а,(( (1+ т соя хе() соз а)об где: ео2( .Ч О; б) а) Рне. Ььб. Схемы вмняигудных модуляторов: днодного (в) н гряюнеяорного (6) 256 Лакяая 24.
Модуляторы электрических сигналов Сравнивая выражение 124.10) с формулой (24,3) для амплитудпомодулн—; ровацпого колебания„находим, что диодный модулятор с квадратичной характе::.':ристикой обеспечивает практически без искажения амплитудную модуляцию несу;; щего колебания, при этом коэффициент модуляции зависит от коэффициента аа ::. лри квадратичном члене вольт-амперной характеристики диода. Практически это означает, что такая модуляция возможна только при малом значении тока, а еле; довательно„и выходного напряжения. Для увеличения выходного напряжения модулятора можно использовать !,транзисторный модулятор, схема которого приведена на рнс.
24.6 6. В этой схет:.ме змиттерный переход биполярного транзистора используется вместо диода, а :-; 'ток коллектора увеличивается по сравнению с током базы (т. е. эквивалентно"; го диода) в В раз. Таким образом, выходное напряжение модулятора также увеличивается в В раз Для получения амплитудномодулированного сигнала можно использовать ! 'проводимость д(1), изменяющуюся во времени (т.
е. параметрическую проводи:";.' ность). Примерами таких проводимостей могут служить резистивные термо- илн ,"."гтелзо-датчики. В таких датчиках под действием температуры или давления изме-' 1щстся Сопротивление Параметрическую проволимосгь можно записа.ть в виде фг) =-наП + тисов Пг) :„.гДе 1л=ЬУтйа относительное изменение пРоводимостн, Яо —. начальное значение ' проводимости при я=0 Если па входе цепи, изображенной на рис. 24Л и, действуе1 нацряжсцне -.и(1)=17асозгсад то прн условии, что контур настроен в резонанс па часготе сза и ; В„«я ', ток в цепи можно представить в лиде 117) =Я)м(() = Г„я„(1 атсоаж)собст„з.
б) а Рас:.747. Схема амититулио~о молгяятора иа гараматри ~сякой ороаоаимооти 00 и иа иояоаои 9-: заа. 175 Раздел 5. Нелинейные электронные устройства Полученное выражение показывает, что, при вьпюлнении указанных выл,, ограничений, параметрический модулятор обеспечивает амплитудную модуляцию'; несущего колебания. В качестве параметрической проводимости можно исполые,' вать полевой транзистор, работающий в линейной области. В этом режиме лре',::.,*.' водимость канала полевого тращзистора зависит от напряжения на затворе.
Схен4'; амплитудного модулятора на полевом транзисторе приведена на рис. 24.7с'..:) В этой схеме источники Е„и Е, обеспечивают режим работы транзистора в лвлея1.",:! ной области вольт-амперных характеристик„а источники несущего колебания л(з)::; и сигнала а(г) включены в цепь затвора через согласующие трансформаторы Тр1' и Тр2. Для того чтобы несущая не создавала падения напряжения па вторичной,:": обмотке трансформатора Тр2, она зашунтирована блокирующим копденсаторси:::;: Са.
Графики, поясняющие получение амплитудномодулированного колебания пря.'~ параметрической модуляции, приведены на рис. 24.8. Балансная амплитудная модуляция. Балансномодулировапным называют сигвэл,';,'*,', в спектре которого отсугщвуег несущая„т. е. имеются только две боковые полосй„.„-',г Получить балансномодулированпый сигнал можно с помощью перемножителя, схеме::!;,.' которого приведена па рнс. 24.9 а. Если на вход перемножителя подать сигналы и(ф~: ..; а(г), то выходной сигнал будет пропорционален их произведению: ювао'„ такте'„.
иям(г)=и(у)а(я)=лаям(з'„,созйусозеэау= - 'э и'соз(еэа — а2)+ - — 'т--у соа(аза-й) Из полученного выражения следует, что в спектре модулированного с пс!:.; мощью перемножителя сигнала имеются только два сигнала - с частотами ыя-Й::-';,.'; н гу Рис. 24.6 Графики, лсясиясияие лсауясиис амллитудисмсдулирсяаиисгс кслсеаиия лри иараметрияаскод мсдулялии Лекция 24. Мод ляторы электрических сиены!он в) : а) и(!) б) ~ ~( ням(!) а(!) 0 0 о!с-а„сЪ соя+а, Рнс. х4 К Схема балансноео амплитулного молуяятора (а), спехтралмпяв состяя хслебанля (б) и его форма (я) ~,"-и сне+ах.
Спектральный состав балансно-модулированного сигнала приведен на .'., рнс, 24.9 б, а его форма показана на рис. 24.9 в. Внешне балансномодулированный :::".сигнал похож на амплитудномодулированный при 100% глубине модуляции, хотя ' таковым и ие является. Исключение из спектра балансномодулированного сиг!гала несущего сигнала !':;,, позволяет уменыпить мощность передающего устройства.
Так, например, при :;:.;;-100% глубине модуляции амплитудномодулированный сигнал имеет мощность на ;:~,'66% больше аналогичного балансномодулированного сигнала. В то же время от:::: сутствие в спектре балансномодулированного сигнала несущей затрудняет выделе;:: вие из модулированного колебания информативного сигнала а(!). При этом на .::,,приемной стороне приходится восстанавливать недостающую несущую. Частотные модуляторы. При частотной модуляции изменяется мгновенная -:!',:: .частота несущего колебания в соответствии с уравнением (44.6). При этом несу".-;";:;тяня частота ссс получает приращение 2!го, пропорциональное информативному ;::!усигцалу.
Частотные модуляторы проще всего реализовать на базе автогенератора ':";,:,:-колебаний с перестраиваемой частотой. Схема такого частотного модулятора '(:;", приведена на рис. 24.10. '. Эта схема представляет собой генератор гармонических колебаний с индуктив- ~!." аой обратной связью на резонансном ЬС-контуре. Для изменения частот ы генератора ф .".-,',:.,'используется варикап с управляемой емкостью С„. Для изменения емкости варикапн ';::;:,Би, пего через разделительный дроссель 2,р подается информативный сигнал а(!). 6'. Емкость такого контура ~" определяется по формуле '„':, 'С=Се+с!С, где: Се -- ем'." кость колебательного контура, ЬС вЂ” емкость варикапа. Резо.-." на!!сная частота контура, а а(!) ': шедовательно, и генератора ( определяется выражением ме Рис. 24!О. Схема ~астотно~о молуляеора па яарняапе Раздел 5 Нелиисйнмс электронные стройства Из этой формулы следует, что при ЛС=О, частота генератора равна оза, а при, изменении емкости ца ЛС частота получает приращение, равное Лгв, что и обеспе- '", чивает частотную модуляцию.
Фазовыс модуляторы. При фазовой модуляции начальная фаза пссугцего ко-. лебания изменяется в соответствии с уравнением (24.8). При этом начальная фаза:. да получает приращение на Лд, пропорциональное информативному сигналу а(1),;::, гразовый модулятор можно реализовать с помощью резонансного усилителя (а яе .: генератора, как при частотной модуляции) с персстраиваемой емкостью колеба«елыюго контура.
Схема фазового модулятора приведена на рис. 24.1!. В этой схеме несущий сигнал поступает от задающего генератора на базу ":: транзистора а'Т, на котором построен резонансный усилитель. Нагрузкой рюс-: папспого усилителя является колебательный контур Е.аСа. Параллельно емкости,: контура через разделитыьну1о емкость С„подключен варикап, управляемый и6';. точпиком информативного сигнала а(г). Прп изменении емкости варикапа под действием информативного сигнала-.! происходит изменение реактивного сопротивления контура и, следовательно, из'-, ':.
меняется сдвиг фаз между напряжением несущей и(В на входе усилизеля и напря- '", жением па резонансном контуре. Этот сдвиг фаз определяется выражением".; ~р=азсгя(д/я), где Ь=(азу) '-юаС; г ='11,'. График изменения сдвига фаз при изме- . нении емкости варикапа приведен па рис. 24.11 б.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
