Модулятор Советский патент 1990 года по МПК H03C3/24 

Изобретения относится к радиотехнике и может бьть использовано для формирования как фазомодуаированных, так и амплитудно-модулированных сигналов в различных устройствах радиосвязи, радиолокации и при радиоизмерениях.

Цель изобретения - увепичение девиации амплитуды выходного сигнала.

На чертеже представлена принципиал электрическая схема модулятора. Модулятор содержит первый трансформатор 1 с первичной обмоткой 2 и первой 3 и второй 4 вторичными обмот- крми, первый ьонденсатор 5, элемент с управляемым активным сопротивлением, выполненный в виде полевого транзистора 6, второй конденсатор 7,второ трансформатор 8, который включает пер вичную 9 и вторичную 10 обмотки, цепь 11 смещения, источник 12 сигнала несущей частоты, а также первый 13 и второй 14 переключатели.

Модулятор работает следующим обра- зом.

Когда первый 13 и второй 14 пере- кдючатели находятся в положении 1 П первая 3 и вторая 4 вторичные обмотки Первого трансформатора 1 включены Согласно и представляют собой одну Вторичную обмотку, которая с вторым конденсатором 7 и полевым транзистором 6 составляет первый LC-колеба- тельный контур, а первичная обмотка 9 второго трансформатора 8 с первым Конденсатором 5 - второй LC-колебательный контур.

Сигнал с выхода источника 12 сиг- Кала несущей частоты поступает в первый LC-колебательный контур, настроенный на несущую частоту.Модулирующий сигнал поступает на затвор полевого транзистора 6 и изменяет .активное сопротивление его канала При этом меняется добротность первого LC-колебательного контура и, как Следствие, осуществляется фазовая модуляция сигнала несущей частоты,а наряду с ней возникает и паразитная амплитудная модуляция. Прсмодулированный по фазе и амплитуде сигнал с первого LC-колебательного контура поступает на второй LC-колебательный контур, в котором также под действием изменения активного сопротивления канала полевого транзистора 6 осуществляете фазовая и амплитудная модуляция. При этом за счет включе

5 0

5

0

5

0

5

0

5

пия второго LC-колебательного контура между средней точкой составной вторичной обмотки первого трансформатора 1 и стоком полевого транзистора 6 амплитудная модуляция сигнала в нем осуществляется в противо- фазе по отношению к амплитудной модуляции в первом LC-контуре, т.е. равна нулю, а фазовая модуляция складывается с фазовой модуляцией, возникшей в первом LC-контуре,т.е. равна суммарному зна1 гнию отклонений фазы несущей частоты под действием модулирующего сигнала в первом и втором LC-колебательных контурах. При этом процессы в модуляторе протекают следующим образом. При поступлении на затвор полевого транзистора 6 напряжения модулирующего сигнала сопротивление его канала меняется в больших пределах. Если его сопротивление мало отличается от нуля (R 0) и Б рассматриваемый момент времени точка а имеет положительный потенциал, а точка б - отрицательный, ток I, из точки а протекает через второй конденсатор 7 и канал полевого транзистора 6 к точке б. Ток из точки в при этом протекает через первичную обмотку 9 второго трансформатора 8 и первый конденсатор 5 через канал полевого транзистора 6 к точке б. Ток 12 протекает через первичную обмотку 9 второго трансформатора 8, создает на ней падение напряжения игд, которое передается на вторичную обмотку 10 второго трансформатора и далее на нагрузку. При этом сдвиг по фазе между напряжениями иаБи Uaq отсутствует.

В случае, когда сопротивление RK под действием напряжения модулирующего сигнала удовлетворяет условию RK 0, точка а также в рассматриваемой момент времени имеет полоки- тельный потенциал, а точка б - отрицательный, ток 13 из точки а через второй конденсатор 7 и первичную обмотку 9 второго трансформатора 8 протекает к точке в. При этом ток iL из точки в через первичную обмотку 9 второго трансформатора 8 и канал полевого транзистора 6 протекает к точке б,

Токи 1-j и 1г создают на первичной обмотке 9 второго конденсатора 8 падение напряжения U которое

равно векторной сумме напряжений, создаваемых на ней вследствие протекания токов l и 13.

При выполнении условия ,, где ХС7 - реактивное сопротивление второго конденсатора 7, Xug - реактивное сопротивление первичной обмотки 9 второго трансформатора 8, и при изменении Rw от нуля до величины R к 0 между входным напряжением (UeS) и выходным напряжением (U ) фазового модулятора происходит сдвиг по фазе 2 . Амплитудная модуляция выходного напряжения (между точками гид) отсутствует. Цепь 11 смещения служит для выбора рабочей точки полевого транзистора 6. Первый конденсатор 5 позволяет настраивать второй LC-колебательный контур в резонанс, что уменьшает энергию, потребляемую им.

При нахождении первого 13 и второго 14 переключателей в положении 2П первая 3 и вторая 4 вторичные обмотки первого трансформатора 1 включены встречно. При этом процессы в модуляторе протекают следующим образом.Под влиянием модулирующего напряжения, которое подается на затвор полевого транзистора 6, сопротивление его канала изменяется в больших пределах. Если это сопротивление стало мало отличаться от нуля () и в рассматриваемый момент времени точки а и б имеют положительный потенциал, а точки ж и в - отрицательный, то от точки в к точке а через первичную обмотку 9 второго трансформатора 8 протекает ток 11, а от точки б к точке в через канал полевого транзистора 6 и первичную обмотку 9 трансформатора 8 - (ток 12. Если при этом выполняется условие ХС1Ч- XLg, то для тока I,, сопротивление цепи имеет емкостный характер, а для тока 1г - индуктивный. Следовательно, токи I 1 и 1г в первичной обмотке 9 трансформатора 8 направлены встречно друг другу.При выполнении условия X С7 - X U9 Xug взаимная компенсация токов 11и 14 полная. Результирующий ток первичной обмотки 9 трансформатора 8 равен нулю. Также равно нулю напряжение на выходе модулятора.

В момент времени, когда сопротивление RK под взаимодействием моду-5

5435356

лируюшего сигнала станет удовлетворять условию RK О, а точка а и б также будет иметь положительный потенциал, ток 12 вследствие R k О стремится к нулю. В этом случае через первичную обмотку 9 второго трансформатора 8 протекает только ток I,. Создаваемое этим током па- Q дение напряжения передается на выход модулятора.

Паразитная в данном случае фазовая модуляция пренебрежимо мала, так как токи I., и 1 в первичной 15 обмотке 9 второго трансформатора 8 протекают встречно и фазовый сдвиг компенсируется.

20

Формула изобретения

Модулятор, содержащий первый трансформатор, первичная обмотка которого подключена к выходу источника модулируемого сигнала, а вторич- ная обмотка соединена в кольцо с первым конденсатор-ом и элементом с управляемым активным сопротивлением, который выполнен в виде полевого транзистора, к затвору которого под- ключена цепь смещения, а исток полевого транзистора соединен с общей шиной, второй трансформатор, первичная обмотка которого подключена параллельно первому конденсатору,вто- рой конденсатор, первый вывод которого подключен к стоку полевого транзистора, при этом вторичная обмотка второго трансформатора является выходом модулятора, а затвор по- левого транзистора является входом модулятора, отличающийся тем, что, с целью увеличения девиации амплитуды выходного сигнала, в него введены первый и второй пере- ключатели, а первый трансформатор снабжен второй вторичной обмоткой, первый вывод которой соединен с выходом первого переключателя, первый вход которого соединен с первым вхо- дом второго переключателя и с вторым выводом второго конденсатора, второй вход первого переключателя соединен с вторым входом второго переключателя, с точкой соединения первого вывода первой вторичной обмотки первого

трансформатора и первого конденсатора, а выход второго переключателя соединен с вторым выводом второй вторичной обмотки первого трансформатора.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение девиации амплитуды выходного сигнала. Модулятор содержит трансформаторы 1 и 8 с обмотками 2,3,4,9 и 10, конденсаторы 5 и 7, элемент с управляемым активным сопротивлением, выполненный в виде полевого транзистора 6, цепь 11 смещения, источник 12 сигнала несущей частоты. Цель достигается введением переключателей 13 и 14, которые имеют два положения. В положении "1 П" паразитная амплитудная модуляция в устройстве равна нулю, а фазовая модуляция равна суммарному значению отклонений фазы несущей частоты под действием модулирующего сигнала в двух колебательных контурах. В положении "2 П" паразитная фазовая модуляция пренебрежимо мала. 1 ил.