Теоретические основы построения модуляторов и демодуляторов

Результирующий коэффициент передачи по несущей амплитудного модулятора (41) и (54)

. (56)

Входные сопротивления по входу несущей модулятора без учета сопротивления в цепи базы транзистора Т1, которое при подключенном источнике сигнала может отсутствовать, от

носительно невелико. Оно такое, как у простого ДУ:

, (57)

где - коэффициент передачи тока БТ Т1, Т2, что требует применения источника сигнала с малым внутренним сопротивлением.

Входное сопротивление модулятора по модуляционному входу исключительно велико, оно определяется входным дифференциальным сопротивлением и коэффициентом передачи используемого ОУ1

. (58)

В связи с этим модуляционный вход модулятора целесообразно экранировать, соединив оплетку кабеля с выходом ОУ1, как показано на рис.10.

Выходное сопротивление модулятора

(59)

относительно велико, и это определяет необходимость использования высокоомной нагрузки.

Так как транзисторы дифференциальной пары Т1 и Т2 включены по схеме ОК-ОБ и нагрузкой ее является БТ Т5, включенный по схеме ОК, то в формировании частоты среза модулятора участвует частота среза по параметру крутизны транзистора Т2 и частота среза ФНЧ нагрузки , которые принимаются равными (). С учетом коэффициента сужения полосы пропускания , в данном случае n=2 и , сопротивление нагрузки

, (60)

где - выходная емкость ФНЧ нагрузки, состоящая из емкостей коллектор- база транзисторов Т2 и Т5 и монтажной емкости ;

. (61)

В связи с этим требуемая частота единичного усиления транзисторов Т1 и Т2

. (62)

Расчет амплитудного модулятора следует начинать с определения сопротивления нагрузки (60) и задания требований к транзисторам дифференциальной пары Т1, Т2 и режима их работы с целью обеспечения заданного частотного диапазона. При емкостях 2 пФ и емкости монтажа 1 пФ емкость (61) 5 пФ и для частоты среза модулятора 200 МГц сопротивление нагрузки (50) составит 100 Ом, а требуемая частота единичного усиления (62) транзисторов Т1, Т2 при 5 Ом и 10 мА должна быть 300 МГц.

Желательно чтобы остальные транзисторы схемы модулятора были однотипными с Т1 и Т2, но они работают с цепями ООС, и их частоты единичного усиления могут быть несколько меньшими, несмотря на удвоенное значение их рабочего тока.

Так как к модулятору, как правило, не предъявляется высоких требований в части коэффициента усиления несущей (56), то даже при такой низкоомной нагрузке ток ГСТ (34) может быть выбран не очень большой величины (20 мА), чтобы использовать стандартные ОУ1 и ОУ2, например, 10 мА.

После этого расчет производят в соответствии с формулами, описывающими работу модулятора, включая оценку входных и выходных его параметров (57) - (59), выбор соответствующего ОУ и определение номиналов резисторов ,(53) ОУ2, c учетом того что верхняя частота модулирующего сигнала (37), как правило, не превышает верхней частоты звукового диапазона 20 кГц.

При первичной отладке амплитудного модулятора необходимо в отсутствие входных сигналов (36) и (37) как можно точнее получить нулевой уровень постоянной составляющей выходного напряжения путем более точной, например лазерной, подгонки номинала компенсирующего резистора (рис. 10). Затем, установив уровень модулирующего сигнала , соответствующий предельной глубине модуляции (1) (40), путем подстройки номинала резистора следует зафиксировать отсутствие данного сигнала на выходе модулятора. После этого при калиброванных входных сигналах и модулятор может быть использован как прецизионное средство получения сигналов с АМ в широком диапазоне частот.

4. Линейный частотный модулятор

ЧМ, так же как и АМ, может быть осуществлена в отдельном от автогенератора модуляторе. Это актуально для ряда радиотехнических систем, в том числе и измерительных [9], требующих двух синхронизированных сигналов, один из которых представляет собой немодулированное колебание, а другой – колебание с ЧМ или АМ.

 Скачать реферат