Кварцевый частотный модулятор Советский патент 1985 года по МПК H03C3/04 H03B5/32 

О)

со со

ел Изобретение относится к технике связи и телеметрии и может использоваться для формирования частотномодулированных сигналов, например, в устройствах преобразования электр ческой широкополосной информации в частоту. Цель изобретения - уменьшение паразитной амплитудной модуляции вы ходного сигнала за счет уменьшения влияния ангармонических резонансов На чертеже представлена структурная электрическая схема кварцевого частотного модулятора. Кварцевый частотный модулятор содержит пьезокварцевую пластину 1 с возбуждающими электродами 2, магнитострикционные стержни 3, держатель 4, обмотки 5 подматничивания, автогенератор 6, фильтр 7 нижних частот, амплитудный детектор 8, усилитель 9, варикап 10. . Кварцевый частотный модулятор ра ботает следующим образом. Напряжение U(t,Л) модулирующего сигнала, поступая на вход управления частотой автогенератора 6, осу ществляет модуляцию частоты путем воздействия, например, на варикап 10 колебательной системы автогенератора 6. При подаче напряжения U(t,) через усилитель 9 на обмот ки 5 подмагничивания в переменном магнитном поле обмоток 5 в силу проявления магнитострикционного эффекта происходит изменение дли.н магнитострикционных стержней 3, в результате на пьезокварцевую пластину 1 передаются сжимающе-растяги вающие усилия, что приводит к изме нению (модуляции) частотного спект пьезокварцевой пластины 1 который состоит из оснрвного резонанса ut и ряда паразитных ангармонических резонансов ш а Сжатие пластины на величину & L приводит примерно к одинаковым ухо . дам частоты основного и ангармонических резонансов. Пьезокварцевая пластина 1 с помощью возбуждающих электродов 2 возбуждается автогенератором 6. При гармоническом модулирующем сиг ле Ug(t,ft) сигнал на выходе авто генератора 6 имеет вид V, Cos ( u)(,), ( где tOg - основная частота генерации; 4U) - девиация частоты, вызванная воздействием Ug(t,S7), Si - частота модуляции. В отсутствие фильтра нижних частот 7 и амплитудного .детектора 8 на частотах .u), где Wj,,- астота i-ro ангармонического контура, наблюдается существенная паразитная амплитудная модуляция, привоящая к неравномерности амплитудночастотной характеристики. При наличии же фильтра 7 нижних частот и амплитудного детектора 8 сигнал с выхода автогенератора 6 поступает на фильтр 7 нижних частот, на выходе которого вьщеляется напряжение низкой частоты модуляции Л U4, КфУ т Cos («t- Ч), (2) где V - амплитуда выходного напря0. жения; - глубина паразитной амплитудной модуляции (ПАМ); д - фазовьш сдвиг между огибающей ПАМ и косинусоидальной составляющей девиации частоты; Кф - коэффициент преобразования фильтра 7 нижних частот. Напряжение U поступает на амплитудный детектор 8, на выходе которого вьщеляется огибающая сигнала (2) ид К КфУо (3), Напряжение U поступает на управляющий вход усилителя 9, коэффициент усиления которого Ку пропорционален напряжению U К,, К,, (ид) При этом на обмотки 5 подмагничивания подается переменное напряжение с частотой Я. и амплитудой, зависящей от K,y(U) u() K,(U) t (5) Чем больще это напряжение, тем 6ojtt me удлинение магнитострикционных стержней 3 в силу магнитострикционного эффекта и тем больще перестройки основного и паразитных резонансов пьезокварцевой пластины 1. Чем больше перестройка пьезокварцевой пластины 1 на частоте Я 7Л; 3 где сЛ. - половина полосы пропускания i-ro ангармонического контура, тем меньше паразитная амплитудная модуляция. 11691354 Выходной сигнал предложенного кварцевого частотного модулятора имеет уровень ПАМ в 5-10 раз меньше, чем в известном модуляторе.

КВАРЦЕВЫЙ ЧАСТОТНЫЙ МОДУЛЯТОР, содержащий пьезокварцевую пластину с возбуждающими электродами, размещенную между двумя магнитострикционными стержнями, на каждом из которых размещена обмотка подмагничивания, при этом магнитострикционные стержни жестко соединены между собой держателем,.начала и концы обмоток подмагничивания подключены к усилителю, а возбуждающие электроды пьезокварцевой пластины соединены с колебательной системой автогенератора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения паразитной амплитудной модуляции выходного сигнала за счет уменьшения влияния ангармонических резонансов, усилитель выполнен управляемым, между выходом автогенератора и управляющим входом усилителя заедены последовательно соединенные фильтр нижних частот и амплитудный детектор, при этом автогенератор вьшолнен управляемым по частоте, а вход упI равления частотой автогенератора и сигнальный вход усилителя соединены (Л между собой и точка их соединения является входом модулирующего сигнала кварцевого частотного модулятора.