Амплитудный модулятор Советский патент 1985 года по МПК H03C1/06 

1 Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования амплитудно-модулированных сигналов в изм рительных генераторах и других радиотехнических и радиоизмерительных устройствах. Цель изобретения -;- повышение линейности модуляционной характеристики при расширении полосы рабочих частот. На чертеже изображена структурная электрическая схема амплитудного модулятора. Амплитудный моиулятор содержит первый 1 и второй 2 транзисторы токостабилизирую щий транзистор 3, операционнй усилитель 4, первый 5 и второй 6 делители напряжения, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10 и пятый 11 резисторы, дроссель 12, первый 13 и второй 14 источники постоянного напряжения. Амплитудный модулятор работает следующим образом. Первый 1 и второй 2 транзисторы образуют дифференциальную пару, второй делите 6 напряжения создает необходимый режим работы по постоянному току в цепи базы токостабилизируюшего транзистора 3, дроссел 12 является развязывающим. С помощью первого источника 13 постоян ного напряжения, третьего резистора 9 и второго делителя 6 напряжения обеспечивается исходный режим первого 1 и второго транзисторов и токостабилизирующего транзистора 3 по постоянному току, при этом через токрстабилизирутощий транзистор 3 протекает постоянный ток 1) , который, поступая на эмиттеры первого 1 и второго транзисторов, разделяется на два равных ток ток эмиттера первого транзистора 1 и ток эмиттера второго транзистора 2. В каждом из этих транзисторов эти toKH разделяются на ток базы и ток коллектора. При отри цательном смещении коллекторного перехода второго транзистора 2 практически весь ток эмиттера этого транзистора поступает в цепь коллектора. Для создания аналогичных условий в первом транзисторе 1 на вход модулирующего сигнала амплитудного, модулятора вместе с напряжением модулирующего сигнала подается постоянное напряжение При подаче переменного синусоидального модулирующего сигнала ток через четвертый резистор 10, а, следовательно, и коллекторный ток первого транзистора 1 меняются. В дифференциальном каскаде ток коллектора каждого транзистора в зависимости от напряжения между базами описывается следующим выражением; i.. где и - напряжение на базе первого транзистора 1; Cf, - температурный потенциал; th - гиперболический тангенс При разложении th в ряд и ограничении двумя первыми членами разложения это выражение примет вид Ь Ь I, (м г г) к,-2 (|; M2cf J Первое слагаемое в нем представляет собой постоянный ток, второе слагаемое - переменная составляющая, а третье, - характеризует нелинейную зависимость тока от напряжения U(. Чем меньще это слагаемое, тем ближе переменная составляющая тока к синусоидальной форме. При подаче на амплитудный модулятор одновременно напряжений модулирую- щего и модулируемого сигналов, ток оказавыется функцией этих двух напряжений. Учитывая, что U,,,,R,vU,-En, где V - коэффициент передачи первого . делителя 5 напряжения; и,ц - напряжение модлир ующего сигнала; К - коэффициент- усиления операционного усилителя 4; 5 5 - напряжение второго источника 14 постоянного напряжения. (V sUwUt , ) 1.0 R.O 6ic)fR,p Из этого соотиощеиия следует, что в предлагаемом амплитудном модуляторе при большом коэффициенте усиления к операционного усилителя 4 можно пренебречь влиянием третьего слагаемого ввиду его малости, тогда ток коллектора первого транзистора 1 будет содержать постоянную составляющую ({JO-E)/R 10, переменную / R,O. и составляющую, пропорциональную произведению Uj и U(n, которая и является полезной, так как именно при перемножении напряжений Uj и и (ft возникает амплитудная модуляция с повышением линейности модуляционной характеристики. Напряжение обратной связи пропорционально току коллектора первого транзистора I, следовательно, обеспечивается высокая линейность без снижения коэффициента модуляции 1ФИ расщиренни полосы рабочих частот.

ffxod /модулирующего Q cueffcr a

АМПЛИТУДНЫЙ МОДУЛЯТОР, содержащий первый и второй транзисторы, коллектор каждого из которых соединен с одним выводом соответственно первого и второго ртзисторов, а эмиттеры которых соединены между собой, токостабилмзирующий транзистор, эмиттер которого соединен с одним выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с выходом первого источника постоянного напряжения, ,а коллектор токостабилизирующего транзистора подключен к точке соединения змиттеров первого и второго транзисторов, операционный усилитель и второй источник постоянного напряжения, при зтом второй вывод второго резистора является выходом амплитудного модулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности модуляционной характеристики при расширении полосы рабочих частот, в него введеи четвертый резистор, один вывод которого является входом . модулирующего сигнала амплитудного модуля тора, а второй вывод соединен с неинвертнруюшим входом onepaimoHHoro усилителя и вторым выводом первого резистора, меж ду выходом операционного усилителя и обшей шиной введен первый делитель напряжения, отвод которого соединен с базой, первого транзистора, между выходом первого источника постоянного напряжения и обШей щиной введеи второй делитель напряже; НИН, отвод которого соединен с базой токо(Л стабилизирующего транзистора, между базой второго транзистора и общей шиной введен пятый резистор, при зтом выход второго источника постоянного напряжения соединен с . инвертирующим входом операционного усилителя и через введенный дроссель - с вторым выводом второго резистора, а змиттер токо:л стабилизирующего транзистора является вхо :/s дом модулируемого сигнала амплитудаого модулятора. vi