..:: | Назад | Содержание | Далее | ::..
Анализ аналитического выражения для однотонального АМ-сигнала вида:
показывает, что при его формировании необходимо перемножить модулирующий сигнал
и несущее колебание
До настоящего времени в радиоэлектронике и технике связи еще не разработано эффективных методов непосредственного перемножения двух или нескольких аналоговых сигналов. Поэтому при осуществлении амплитудной модуляции сигналов специалисты применяют косвенные методы перемножения с помощью нелинейных или параметрических цепей.
Амплитудные модуляторы строятся 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 2.26, а), включив на входе транзистора VT последовательно источники постоянного напряжения смещения U0, модулирующего сигнала е(t) и генератор несущего колебания uн(t), и настроив колебательный контур на несущую частоту ω0.
Рисунок 2.26 - Амплитудный модулятор:
а-упрощенная схема, б-диаграммы токов и напряжений
Рассмотрим принцип получения однотонального АМ-сигнала. На вход модулятора поступает суммарное напряжение вида:
Сквозная характеристика транзистора - зависимость тока коллектора Iк от напряжения база-эмиттер Uбэ аппроксимирована двумя отрезками прямых линий (рис.26, б). Вследствие перемещения рабочей точки относительно напряжения смещения U0 по закону модулирующего сигнала e(t) происходит изменение угла отсечки тока в кривой несущего колебания. В результате импульсы коллекторного тока Iк транзистора, отражающие изменение амплитуды несущего колебания, оказываются промодулированными по амплитуде. В спектре импульсов коллекторного тока транзистора содержится множество гармонических составляющих с частотами ω0 и Ω , а также с кратными и комбинационными (суммарными и разностными составляющими гармоник ω0 и Ω ) частотами. Резонансный контур должен иметь полосу пропускания ΔωАМ=2π
Тогда он выделит из спектра импульсов коллекторного тока только гармоники с тремя частотами ω-Ω, ω0 и ω+Ω.
Для оценки качества работы модулятора с точки зрения вносимых искажений, используют статическую модуляционную характеристику - зависимость амплитуды первой гармоники коллекторного тока Iк1 транзистора от постоянного напряжения смещения на базе Uбэ (рисунок 2.27).
Рисунок 2.27 – Модуляционная характеристика
Для исключения нелинейных искажений используют только линейный участок модуляционной характеристики в диапазоне токов IК min ... IК max
При многотональной амплитудной модуляции (модуляции реальным, сложным сигналом) приведенные рассуждения также справедливы. Однако при модуляции сложным сигналом возникают 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 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: Δf =2Ω
..:: | Назад | Содержание | Далее | ::..