Балансный модулятор Советский патент 1988 года по МПК H03C1/54 

tJ

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот при уменьшении составляющих выходного напряжения с комбинационными частотами и гармоник. В балансный модулятор для достижения цели введены резистор 13, регулируемый резистор 19, транзисторы 22 - 24, выходной тр-р-. 26, фазо- расщепители 27, 25. Транзисторы 22 и 23 используются как актив 1ые элементы двух каскадов с низкими входными сопротивлениями, необходимых для уменьшения инерционности переключения транзисторов 1-4 и позволяющих уменьшить влияние изменения полного сопротивления нагрузки на работу устройства. Для подавления составляющих используется цепь коррекции нелинейности, выполненная на транзисторе 2А. В результате использования каскадов на транзисторах 22 и 23 и фазорасщепи- теля 27 достигается расширение частотного диапазона напряжения модули-. руемого сигнала. 1 ил. fff/jro/ 5S (Л с

ffrffS ffOUf.

ггте/гор

s Jp

H-fr4J

Щ

ffjcotf.-

f effyavf}. I JL

... L

4

со

х

05 N5

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в преобразователях частоты избирательных вольтметров, избирательных измерителей уровней напряжения, анализаторов спектров напряжений, а также в преобразователях частоты радиоприемных устройств и аппаратуры многоканальной электросвязи.

Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот при уменьшении составляющих выходного напряжения с комбинационными частотами и гармоник,

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного балансного модулятора.

Балансный модулятор содержит первый - шестой транзисторы 1-6, пятый, второй, третий, четвертый, пер- 1ВЫЙ конденсаторы 7-П, третий, десятый, первый,второй, пятый, восьмой, девятый резисторы 12 - 18, второй регулируемый резистор 19, шестой резистор 20, первый регулируемый резистор 21, седьмой - девятый транзисторы 22-24, второй фазораси/ епитель 25, выходной трансформатор 26, первый фазорасще- питель 27, четвертый и седьмой резисторы 28, 29.

Балансный модулятор работает следующим образом.

Транзисторы 1 и 2 образует первый переключатель тока, а транзисторы 3 и 4 - второй аналогичный переключатель тока. Транзисторы 5, 6 являются активными элементами двух источников то ков, первый из которых является уп-° равляемым. Его выходной ток имеет приращения, пропорциональные модулирую- щему напряжению. Ток покоя определяется сопротивлением резистора 20, Коэффициент преобразование модулирующего напряжения в приращения тока коллектора транзистора 5 определяется сопротивлением резистора 16. Конденсаторы 7 и 8, а также 9 и 10 являются разделительными. Конденсатор 11 блокирует резистор 29 по переменному току. Резисторы 12, .13 обеспечивают подачу на базы транзисторов Г,2,3,4 пострянного напряжения с делителя напряжения, образованного резисторами 14, 15. Сопротивление резистора 17 определяет амплитудные значения переменной составляющей тока эммитера транзистора 24, Его значение близко к значению сопротивления резистора 16 Резисторы 18, 19 используются для

с

5

стабилизации и установки тока покоя транзистора 24. Резистор 21 обеспечивает установку тока покоя транзистора 6, близкого к току покоя транзистора 5, и коррекцию степени подавления сос- тавляющей выходного напряжения модулятора с частотой напряжения модулируемого сигнала. Транзисторы 22 и 23 используются как активные элементы двух каскадов с низкими входными сопротивлениями, необходимых для умень-. шения инерционности переключения транзисторов 1 - 4 и позволяющих уменьшить влияние изменения полного сопротивления нагрузки на работу балансног- го модулятора. Резисторы 28, 29 образуют делитель напряжения, с которого поступает на базы транзисторов 22 и

23постоянное- напряжение. Транзистор

24является элементом цепи коррекции нелинейности преобразования модулирующего напряжения в приращения тока коллектора транзистора 5.

Под действием выходного напряжения фазорасщепителя 25 через резистор 16, сопротивление которого много больше входного сопротивления транзистора 5, протекает переменный ток, пропорцио- - нальный модулирующему напряжению. Этот ток создает приращения тока эми- тера и тока коллектора транзистора 5, пропорциональные модулирующему напряжению. В результате того, что входное сопротивление транзистора 5 нелинейно s на переходе эмиттер-база этого транзистора присутствутот составляющие напряжения, пропорциональные второй, третьей, четвертой и т,д. степеням модулирующего напряжения. Эти составляющие пр шедут к появлению в спектре выходного напряжения балансного модулятора составляющих с частотами гармоник и с комбинационными частотами спектра модулирующего напряжения, Япя подавления этих составляющих используется цепь коррекции нелинейности, вьтолненная на транзисторе 24, Через переход эмиттер-база этого трш зистора протекает ток покоя базы транзистора 5 и переменный ITOK, пропорциональный модулирующему напряжению, близкий к аналогичному . току, протекающему в транзисторе 5. В результате подключения резистора 17 к инвертирующему выходу фазорасщепителя 25 и использования транзистора 24, структура которого противоположна структуре остальных транзисторов, пе

ременные, составляющие база-эмиттер транзисторов 5 и 24 вычитаются. Поэтому составляющие переменного напряжения с комбинационными частотами и напряжения гармоник, приложенные к резистору 16, уменьшаются.

Управляемый выходным напряжением фазорасщепителя 27 первый переключатель тока, выполненный на транзисторах 1 и 2, периодически с частотой модулируемого сигнала через транзисторы 22 и 23 переключает выходной то транзистора 5 в половине первичной обмотки выходного трансформатора 26. Это обеспечивает модуляцию модулируемого сигнала. Подавление составляющей с частотой модулируемого сигнала обеспечивается с помощью второго переключателя, выполненного на транзис торах 3 и 4, переключением тока коллектора транзистора 6 через транзисторы 22 и 23.

В результате использования каскадов на транзисторах 22 и 23 и фазо- расщепителя 27 достигается расширение частотного диапазона напряжения модулируемого сигнала.

о

Формула изобретения

Балансный модулятор, содержащий первый, второй, третий и четвертый транзисторы, причем база первого транзистора соединена с базой четвертого транзистора, база второго транзистора соединена с базой третьего транзистора, коллектор первого транзистора соединен с коллектором третьего транзистора, коллектор второго транзистора соединен с коллектором четвертого транзистора, пятый транзистор, коллектор которого соединен с эмиттерами первого и второго транзисторов, шестой транзистор, коллектор которого соединен с эммитерами третьего и четвертого транзисторов, последовательно соединенные первый и второй резисторы, причем второй вывод перЕузго резистора соединен с положительной шиной питания, а второй вывод второго резистора соединен с общей шиной, третий резистор, который включен между базой четвертого транзистора и первым выводом первого резистора, четвертый резистор, первый вывод которого соединен с вторым выводом первого резистора, последовательно соединенные пятый и шестой резис10

15 20

7962

торы, последовательно соединенные седьмой резистор и первый конденсатор, второй вьшод которого соединен с общей шиной, последовательно соединенные восьмой резистор и второй конденсатор, третий конденсатор, первый вывод которого соединен с базой первого транзистора, девятый резистор, первый регулируемый резистор, первый вывод которого соединен с эмиттером шестого транзистора, четвертый и пятый конденсаторы, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот при уменьшении составляющих выходного напряжения с комбинационными частотами и гармоник, в него введены седьмой транзистор, эмиттер которого соединен с коллектором первого транзистора, восьмой транзистор, эмиттер которого соединен с коллектором четвертого транзистора, а база - с базой седьмого транзистора, с вторым вьшодом четвертого резистора и с первым вьшодом седьмого резистора, девятый транзистор, эмиттер которого соединен с базой пятого транзистора, с вторым вы30

35

40

водом восьмого резистора и с первым выводом девятого резистора, выходной трансформатор, первый и второй вьшо- ды первичной обмотки которого соединены соответственно с-коллектором седьмо,го транзистора и с коллектором восьмого транзистора, а отвод от средней точки - с первым выводом четвертого резистора, первый фазорасщепи- тель, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с вторым выводом третьего ковденсатора и с первым выводом четвертого конденсатора, второй фазорасщепитель, прямой н инверс 1ый выходы которого соединены соответственно с вторым вьшодом

45 второго конденсатора и с первым вьгоодом пятого конденсатора, десятый резистор, первый вывод которого соединен с вторым выводом четвертого конденсатора и с базой второго транзистора, а вто50 рой вывод - с первым выводом второго резистора, второй регулируемый резистор, первый вывод и отвод которого соединен с первьм вьшодом четвертого резистора, а второй вывод - с вторым

55 вьшодом девятого резистора, при этом второй вьшод седьмого резистора соединен с общей шиной, база шестого транзистора и база девятого транзистора соединены с общей шиной, эмиттер

514379626

пятого транзистора«соединен с первымшиной питания, а второй вьтод пятого

вьшодом пятого резистора, коллекторконденсатора соединен с вторым выводевятого транзистора соединен с вто-дом пятого резистора, вхдДы первого и

рым вьшодом шестого резистора с вто-второго фазорасщепителей являются сорым вьшодом и отводом первого регули-ответственно входами модулируемого и

руемого резистора и с отрицательноймодулирующего сигналов.