Устройство для управления модулятором амплитудно-модулированного передатчика Советский патент 1987 года по МПК H03C1/02 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для фор- ьшрования сигнала, управляющего величиной несущей частоты модулятора с амплитудно-модулированных передатчиков.

Цель изобретения - расширение пределов регулирования уровня несущей частоты в сторону меньших значений. 10

На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - пример вьтол- нения его принщ пиальной электрической Схемы; на фиг. 3 - форма его стати- tS ческой характеристики и область динамического управления.

Устройство для управления модулятором амплитудно-модулированного передатчика (фиг. 1) содержит вьшря- 20 митель 15 пиковый детектор 2, формиро- натель 3 сигналов для управления нарастанием амплитуды несущей частоты от mнимaльнoгo уровня, отличного от нуля, до максимального, формирователь 4 сигналов для управления уменьшением амплитуды несущей частоты от заданного уровня до минимального, отличного от нуля, формирователь. 5 сигналов для установки минимального значения амплитуды несущей частоты, отличного от нуля, коммутатор 6, при этом (фиг. 2) формироватвпь 3 вьшол- нен в виде операционного усилителя 7 в неинзертирующем уличении, формирователь 4 выполнен в виде операifpi

щей частоты, по оси обсцясс - уро-. вень модуляции, причем Рмаи-: ypf вень 100%-ной модуляции, Р,, V, Р - первый, второй и третий уровни модуляции, R - остаточная величина несущей при Р 0.

Kak показано на фиг. 3, статическую характеристику, описывающую форму управления несущей частотой, образуют, три линейных участка характеристики - а, Ь, с. Наиболее хороший результат получается, если наклон первого участка характеристики а по модулю равен наклону третьего участка характеристики с, В этом случае сумма значения уровня несущей частоты Т и уровня модуляции. Р в области первого участка характерис- . тики а постоянна. Участки d, е, t представляют собой участки динамической характеристики.

Входной сигнал модуляции низкой частоты поступает на вход выпрямите25 ля 1, который может быть выполнен, например, как двукполупериодный выпрямитель, и который преобразует низкочастотный сигнал переменного напряжения в пульсирующее напряжение

30 постоянного тока, которое далее поступает на вход пикового детектора 2. Пиковый детектор 2 формирует из пульсирующего сигнала постоянного тока сигнал, который имеет временные из35 менения, соответствующие изменению

огибающей входного сигнала модуляции. ционного усилителя 8 в инверсном вклю- В результате регулирования постоянной чении, в| цепь обратной.связи которого времени в пиковом детекторе 2 Крат- включен Конденсатор 9, формирователь ковременные провалы в уровне моду- 5 вьшолнен в виде операционного усн- 40 лядин на вых;од не проходят.

На входе формирователя 3 формируется сигналJ, соответствующий участку характеристики с статической характеристики (фиг. 3), пропорциональ- 45 ный выходному сигналу пикового детек- тора 2. На вход формирователя 4 сиглителя 10 в неинвертирующем включе НИИ, причем его неинвертирующий вхЬд

соединен с источником сигнала постоянного напряжения, включающим п-ель 11 напряжения, резистор 12, коммутатор 6 содержит первый, второй, третий диоды 13-15, вьшодной транзистор 16. Кроме того, база транзистора 16 соединена с одним выводом конденсатора 17, другой вывод которого Соединен через резистор 18 с инверсным входом операционного усилителя 7 усилителя 7,

Устройство работает следующим образом.

На фиг. 3 по оси ординат отложены значения уровней неСущей частоты.

нал поступает с вьосода формирователя 3 (н,пи он может поступать с пикового детектора 2, что идентично)..

ВО Формирователь 4 формирует сигнал, соответствующий участку характеристики а. Выходной сигнал его сдвинут на яостоянную велк чину, которая оста- . еч ся гфн исчезающе малом в-ходном моge, дулирующег- сигнале. Формирователь 5 выдает независимое от огибающей но- .дулирующего сигнал:а постоянное регулируемое выходное напряжение, которое используется, для задания минимального

соответств енно

T«,uj - максимальная и минимальная величины несу

ifpi

щей частоты, по оси обсцясс - уро-. вень модуляции, причем Рмаи-: ypf вень 100%-ной модуляции, Р,, V, Р - первый, второй и третий уровни модуляции, R - остаточная величина несущей при Р 0.

Kak показано на фиг. 3, статическую характеристику, описывающую форму управления несущей частотой, образуют, три линейных участка характеристики - а, Ь, с. Наиболее хороший результат получается, если наклон первого участка характеристики а по модулю равен наклону третьего участка характеристики с, В этом случае сумма значения уровня несущей частоты Т и уровня модуляции. Р в области первого участка характерис- . тики а постоянна. Участки d, е, t представляют собой участки динамической характеристики.

Входной сигнал модуляции низкой частоты поступает на вход выпрямителя 1, который может быть выполнен, например, как двукполупериодный выпрямитель, и который преобразует низкочастотный сигнал переменного напряжения в пульсирующее напряжение

постоянного тока, которое далее поступает на вход пикового детектора 2. Пиковый детектор 2 формирует из пульсирующего сигнала постоянного тока сигнал, который имеет временные изменения, соответствующие изменению

нал поступает с вьосода формирователя 3 (н,пи он может поступать с пикового детектора 2, что идентично)..

Формирователь 4 формирует сигнал, соответствующий участку характеристики а. Выходной сигнал его сдвинут на яостоянную велк чину, которая оста- еч ся гфн исчезающе малом в-ходном модулирующег- сигнале. Формирователь 5 выдает независимое от огибающей но- дулирующего сигнал:а постоянное регулируемое выходное напряжение, которое используется, для задания минимального

значения несущей , в соответствии с участком характеристики b (фиг. ЗХ Выходные сигналы формирователей 3-5 поступают на входы коммутатора 6, В зависимости от, уровня модуляции Р на выход коммутатора 6 проходят поочередно сигналы от разных формирователей 3, 4 или 5. При значении уровня модуляции между Р О и Р PJ на выход коммутатора 6 проходит только сигнал с формирователя 4, между Р Р и Р Р, - только сигнал формирователя 5, и выше Р, - сигнал с формирователя 3,

Это статическое управление не учитывает различные времена нарастания и спадания уровня модуляции. Для этого вводится динамическое управление уровнем несущей, которое исходя из статической характеристики при более быстрых изменениях несущей

уровня модуляции величину несущей всегда увеличивает так, что и при крутом нарастании уровня в основном уничтожаются переходные искажения и соответственно побочные излучения передатчика.

Для этого управление по первому участку характеристики а задерживается во времени относительно огибающей сигнала пикового детектора 2, например, с помощью включения в формирователь 4 элемента задержки. Если нарастание уровня происходит с по- стоянной времени значительно меньшей

постоякной времени элемента задержки,

we КС

то формирователь 4 уже не срабатывает до меньших уровнях модуляции. При самом

;В отведенном ему участке характеристи- ки. Регулирование на уменьшение не происходит, потому что уровень модуляции Р по. истечении времени задержки находится выше второго значения уровня Р, т.е. эта задержка приводит к переходу к отрезку динамической характеристики е. При этом на выход коммутатора 6 должен проходить выходной сигнал того из формирователей 3-5, который является наибольшим.

Если уровень модуляции Р от значения Р О очень быстро поднимается до уровня Р,, то вследствие задержки в формирователе 4 выходной сигнал коммутатора 6 имеет величину, соответствующую несущей R, и в области уров- ней О - PJ изо всех выходных сигналов имеет наибольшую величину. При даль .

повьшении уровня модуляции

0

5

выше Р, этот выходной сигнал сменя-г ется большим по величине сигналом с формирователи 3, который соответственно участку характеристики с увеличивает несущую. Вьгходной сигнал формирователя 5 при таком динамическом управлении для всех уровней модуляции меньше выходных сигналов других формирователей и соответственно не проходит на выход коммутатора 6. Величина несущей при этом увеличивается вдоль участка динамической характеристики е и далее - на участке с статической характеристики.

Если крутое нарастание -уровня модуляции Р происходит не от Р О, а от уровня между Р О и Р., получается участок характеристики, параллельный е, но лежащий ниже, так что при этом типе динамического управления независимо от выходного уровня и крутизны нарастания весь заштрихованный 5 участок на фиг. 3 между участками а, Ь, сие используется для управления несущей. Частичное перекрытие областей величин несущей Т, которые относятся к статическим участкам характеристики а, b и с, уменьщает переходные искажения, которые при рез ких нарастаниях уровня и управления несущей по статической характеристике могли бы возникнуть.

При более коротком времени нарастания уровня модуляции Р величина несущей Т регулируется на увеличение не только при значениях уровня модуля0

0

5

ции между Р, и Р

we КС

а уже и при

меньших уровнях модуляции. При сам

коротком возможном времени нарастания величина несущей Т поднимается вдоль участка динамической характеристики - d и f (фиг. 3). В этом случае используется еще и участок характерис- тики между отрезками d, е, f, с (редкая щтриховка).

При указанном на фиг, 2 выполнении предлагаемого устройства для управления модулятором амплитудно-модули- рованного передатчика сигнал с выхо да вьтрямителя 1 поступает на пиковый детектор 2, вьтолненный на дифференциальном усилителе 19 с вxoдны и

резисторами 20 и 21, который, как повторитель напряжения, через диоды 22 и 23 и транзистор 24 заряжает коненсатор 25 до пикового значения пульсирующего постоянного напряжения от

вьтрямителя 1. Конденсатор 25, работающий как запоминающий элемент для пиковых значений напряжения, разря- ж&ется через схему токового зеркала на транзисторах 26 и 27 с постоянной времени, которая может быть задана через добавочный резистор 28 с помощью регулируемого резистора 29.

Запомненное значение (пиковое) напряжение конденсатора 25 снимается с эмиттера транзистора 24 и поступа ет на вход формирователя 3, который выполнен на операционном усилителе 7 в неинвертирукяцем включения с отрицательной обратной связью через диоды 30 и 31 и резистор 18. глходной сигнал формирователя 3. с операционного усилителя 7 через резистор 32 поступает на вход формирователя 4, выполненного на операционном усилителе 8 в инверсном включении с конденсатером 9 в цепи обратной связи. Формирователь 4 инвертирует участок характеристики, формуемый формироввтелем 3, относительно оси абсцисс.

Необходимый сдвиг этой инвертированной характеристики на постоянную величину достигается подачей постоянного смещакщего напряжения на инвер- тирукяций вход операционного усилителя 8 посредством делителя 33 напряжения через резисторы 34 и 35, Формиг рователь 5 выполнен на операционном усилителе 10 в неинвертирующем включении, входное постоянное напряжение на котором устанавливается посредством дехштеля 11 напряжения через резистор 12. Коммутатор 6, включающий диоды 13-15 и транзистор 16, пропускает на выход сигналы формирователей 3-5, из которых составляется статическая характеристика участков а, Ь, с, Динами геское управление достигается с помощью конденсаторов 17 и 9,

При включении конденсатора 17 прн крутом нарастании уровня модуляции Р диод 13 шунтируется так, что управление на увеличение несущей Т в этом случае начинается уже ниже первого значения уровня Р . Конденсатор 9 вызывает временную задержку регулирования на уменьшение относительно уровня модуляции Р, Дяя защиты от перемодул яции служит ограничитель иа дифференциальном усилителе 36, опорное напряжение на который поступает с делителя 37 через резистор 38. .

5

0

В случае необходимости перед выпрямителем 1 может быть установлен предварительный усилитель,

Формула изобретения

1,Устройство для управления модулятором амплитудно-модулированного передатчика, содержащее последовательно соединенные выпрямитель, пиковый детектор и формирователь сигналов для управления нарастанием амплитуды несущей частоты от минимального уровня, отличного.от нуля, до максимального, отли чающееся тем, что, с целью расширения пределов регулирования уровня несущей частоты в сторону меньших значений, в него введены коммутатор, первый вход которого соединен с выходом форми)ователя сигналов для управления нарастанием амшш туды несущей частоты от минимг1пьного уровня,отличного от нуля,до максималь-

5 ного формирователь сигналов Для управления уменьшением амплитуды несущей частоты от заданного уровня до минимального, отличного от нуля, вход которого соединен с выходом фор0 мирователя сигналов для управления нарастанием амплитуды несущей частоты от минимального уровня, отличного от нуля, до максимального, а выхбд - с вторым входом коммутаторе, и формирователь сигналов для установки минимального значения амплитуды несущей частоты, отличного от нуля, выход которого соединен с третьим входом коммутатора, при этом выход ком0 мутатора яш1яется выходом устройства для управления модулятором амплитуд- но-модулированного передатчика,

2.Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что, формирователь сигналов для управления нарастанием амплитуды несущей частоты от минимального уровня,отличного от нуля, до максимального выполнен в виде операционного усилителя в неинjy вертирующем включении.

Зо Устройство пб п. 1, отличающееся тем. Что формирова- тгепь сигналов для управления умень- шеш1ем амплитуды несущей астоты от заданного уровня до минимального, отличного от нуля, вьтолнен в виде операционного усилителя в инверсном включении, в цепь обратной связи которого включен конденсатор.

5

5

5

А, Устройстмо по п. 1, отличающееся тем, что форьшро- ватель снгкалов для установки минимального значения амплитуды несущей частоты, отличного от нуля, выполнен :в виде операционного усилителя в неин вертирующем включении, причем его неинвертирующий вход соединен с источником сигнала постоянного напряжения.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что коммутатор содержит первый, второй и третий диоды, одни одноименные электроды которых соединены с базой выходного транзистора, а вторые электроды перт

пого, второго и трет1 ег о диодоя яп- ляются соответственно первым, вторым и третьим выходами коммутатора.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит конденсатор, один вывод которого соединен с базой выходного транзистора коммутатора, а другой через резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя в неинверти-. рующем включении, на котором выполнен формирователь сигналов для управления нарастанием амплитуды несущей часто- ты о,т минимального уровня, отличного от нуля; до максимального.

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает расширение пределов регулирования уровня несущей частоты в сторону меньших значений, Устр-во содержит выпрямитель 1,,пиковый детектор 2, формирователь 3 сигналов для управления нарастанием амплитуды несущей частоты от миним. уровня, отличного от нуля, до макс., формирователь 4 сигналов для управления уменьшением амплитуды несущей частоты от заданного уровня до ми- ним., отличного от нуля, формирователь 5 сигналов для установки миним. значения амплитуды несущей частоты, отличного от нуля, коммутатор 6. В пп. 2-5 ф-лы соответственно даны конструкции формирователей 3, 4 и 5 и коммутатора 6, 5 з.п. ф-лы, 3 ил. Сд О1 вшв1

Выход

Фиг, 2

TftoHS Н

ThuH

Редактор E. Папп

Составитель Г Захарченко

Техред Л. Сердюкойа Корректор С. Шекмар

Заказ 5721/58 Тираж 900Подписное

ВНИИ1Ш Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открьзтий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Проиэводстпенно-полиграфическае предприятие, г, Ужгород, ул. Проектн.чя, i

1/IPflOLHCФигз