Балансный модулятор Советский патент 1991 года по МПК H03C1/54 

Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано в измерительной технике.

Цель изобретения - расширение диапазона частот, в котором малы уровни преобразованных продуктов интермодуляции составляющих спектра модулирующего сигнала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема балансного модулятора.

Модулятор содержит первый - четвертый полевые транзисторы 1 - 4. первый - шестой конденсаторы 5 - 10. первый и второй биполярные транзисторы 11.12, первый - десятый резисторы 13 - 22, трансформатор 23, источник 24 напряжения смещения, фа- зорасщепитель 25, первый и второй делители 26, 27 напряжения и первый и второй суммирующие преобразователи 28, 29.

Модулятор работает следующим образом.

Фазорзсщепитель 25 формирует два переменных напряжения, пропорциональных модулирующему сигналу, с относительным сдвигом 180°. В первом и втором суммирующих преобразователях 28, 29 формируются противофазные прямоугольные напряжения, которые через первый, второй, пятый и шестой конденсаторы 5. 6, 9 ,10 поступают в цепи затворов соответственно первого, второго, третьего и четвертого полевых транзисторов 1 - 4 одновременно с поделенными первым и вторым делителями 26,27 выходным напряжениями фаэорасще- пителя 25. Под действием прямоугольных напряжений обеспечивается поочередное

W

отпирание первого и второго полевых транзисторов 1, 2 и третьего и четвертого полевых транзисторов 3, 4, через которые в цепи эмиттеров первого и второго биполярных транзисторов 11, 12 поступают сигналы с противофазных выходов фазорасщепителя 5, прямопропорциональные модулирующему напряжению. В результате передачи в цепи затворов транзисторов 1 - 4 напряжений, пропорциональных модулирующему напряжению, середины каналов транзисторов 1 - 4, открытых переключающим напряжением, эквипотенциальны их затворам. Полярности мгновенных значений переменных напряжений, под которыми находятся истоки и стоки открытых транзисторов 1 - 4, по отношению к затворам в любой момент времени противоположны. Модули указанных мгновенных значений имеют близкие значения. Это обеспечивает формирование на половинах каналов открытых полевых транзисторов 1 - 4 составляющих напряжения, пропорциональных вторым степеням модулирующего напряжения. С этими составляющими связано появление продуктов интермодуляции второго порядка. В связи с тем, что напряжения продуктов мнтермоду- ляции, формирующиеся на разных половинах каналов открытых транзисторов 1 - 4, вычитаются одно из другого, эти напряжения компенсируют друг друга. Степень компенсации можно изменять с помощью регулировки коэффициентов передачи делителей 26, 27. Выходные токи фазорасщепителя 25, переключаемые полевыми транзисторами 1, 2 и полевыми транзисторами 3, 4, поочередно- через биполярные транзисторы 11, 12 поступают в полуобмотки трасформатора 23, обеспечивающего инвертирование напряжения, получаемого на одной из полуобмоток. Уменьшение значений импульс ных токов, протекающих через эмиттеры транзисторов 11, 12, обеспечивает уменьшение продуктов мнтермодуляции третьего порядка, связанных с нелинейностью вольтамперных характеристик р - п- переходов эмиттер - база и зависимостью коэффициентов инжекции биполярных транзисторов 11,12 от значения тока зммт- тера.

Формула изобретения

Балансный модулятор, содержащий первый и второй полевые транзисторы, первый и второй биполярные транзисторы, трансформатор, первый, второй, третий и четвертый конденсаторы, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой м восьмой резисторы, причем первый еыаод

первого конденсатора соединен с первым выводом первого резистора и с затвором первого полевого транзистора, первый вывод второго конденсатора соединен с первым выводом

второго резистора и с затвором второго полевого транзистора, исток которого соединен с истоком первого полевого транзистора, эмиттеры первого и второго биполярных транзисторов соединены с пер0 выми выводами соответственно третьего и четвертого резисторов, вторые выводы которых соединены с первой шиной питания, коллекторы первого и второго биполярных транзисторов соединены с первыми выво5 дами соответственно пятого и шестого резисторов, вторые выводы которых соединены соответственно с началом и концом первичной обмогки трансформатора, средним вывод первичной обмотки трансформатора

0 соединен со второй шиной питания, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот, в котором малы уровни преобразованных продуктов интермодуляции составляющих спектра модулирующего

5 Сигнала, введены третий и четвертый полевые транзисторы, пятый и шестой конденсаторы, девятый и десятый резисторы, первый и второй делители напряжения, первый и второй суммирующие преобразователи, ис0 точник напряжения смещения и фазорасще- питель, первый выход которого соединен с истоком первого полевого транзистора и с входом первого делителя напряжения, первый вывод пятого конденсатора соеди5 нен с первым выводом девятого резистора и с затвором третьего полевого транзистора, первый вывод шестого конденсатора соединен с первым выводом десятого резистора и с затвором четвертого полевого

0 транзистора, исток которого соединен с истоком третьего полевого транзистора, с входом второго делителя напряжения и с вторым выходом фззорасщепителя, выход первого делителя напряжения соединен с

5 первым входом первого суммирующего преобразователя, первый и второй выходы которого соединены с вторыми выводами соответственно первого и второго конденсаторов, выход второго делителя напряже0 ния соединен с первым входом второго суммирующего преобразователя, первый и второй выходы которого соединены с вторыми выводами соответственно шестого и пятого конденсаторов, вторые выводы

5 первого, второго, девятого и десятого резисторов соединены с первым выходом источника напряжения смещения, второй выход которого соединен с общей шиной, эмиттер первого биполярного транзистора соединен с первьш выводом третьего конденсатеpa, второй вывод которого соединен со стоками первого и третьего полевых транзисторов и с первым выводом седьмого резистора, эмиттер второго биполярного транзистора соединен с первым выводом четвертого конденсатора, второй вывод которого соединен со стоками второго и четвертого полевых транзисторов и с первым выводом восьмого резистора, базы первого

и второго биполярных транзисторов и вторые выводы седьмого и восьмого резисторов соединены с общей шиной, вход фазорасщепителя является входом модулирующего сигнала балансного модулятора, вторые входы первого и второго суммирующих преобразователей объединены и являются входом модулируемого сигнала балансного модулятора.

Изобретение относится к радиотехнике и связи и м.б. использовано в измерительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона частот, в котором малы уровни преобразованных продуктов интермодуляции составляющих спектра модулирующего сигнала. Для этого в устр-во введены полевые транзисторы 3, 4, конд-ры 9. 10, резисторы 21, 22, источник 24 напряжения смещения, фазорасщепитель 25, два делителя 26,27 напряжения, два суммирующих преобразователя 28, 29. В связи с тем, что напряжения продуктов интермодуляции, формирующиеся на разных половинах каналов открытых транзисторов 1 -4, вычитаются одно из другого, эти напряжения компенсируют друг друга. Степень компенсации можно изменять с помощью регулировки коэффициентов передачи делителей 26, 27, Уменьшение значений импульсных токов, протекающих через эмиттеры биполярных транзисторов 11, 12, обеспечивает уменьшение продуктов интермодуляции третьего порядка. 1 ил.

вх.1

25

н

Вх.2

вых.

1