Недостатком существующих схем фазовых модуляторов (в особенности при применении в частотной модуляции) является использование анодной цепи лампы для модуляции по фазе, что затрудняет поддержание перенапряженного режима (режима ограничения) и компенсацию искажений. В результате этого большинство схем допускает лишь небольшую девиацию фазы.
Предлагаемое согласно настоящему изобретению устройство свободно от указанного недостатка. Оно выполнено по известной схеме лампового усилителя с глубокой отрицательной обратной связью и отличается тем, что четырехполюсник, изменяющий под действием модулирующего напряжения фазу напряжения обратной связи, включен в цепь обратной связи.
В предлагаемом устройстве (фиг. 1) в качестве фазового модулятора используется каскад усиления высокой частоты, охваченный глубокой противосвязью и содержащий в тракте обратной связи четырехполюсник, выходное напряжение которого изменяется по отношению к входному по фазе с частотой модуляции Ω.
Предположим, что коэфициент усиления указанного каскада равен K1, коэфициент обратной связи равен β и известно, что 
изменяется по фазе по закону
где - Ω - модулирующая частота.
Тогда коэфициент усиления каскада будет равен:
Поскольку обычно модуль 
изменяется, то желательно, чтобы каскад работал в перенапряженном режиме, что обеспечит независимость амплитуды его выходного напряжения от глубины модуляции.
На практике четырехполюсник в сеточной цепи может быть выполнен различным образом, например, комбинацией из большого активного сопротивления R и резонансного контура, настроенного на частоту усиления (фиг. 2). Здесь фаза выходного напряжения изменяется путем изменения параметров указанного контура со звуковой частотой, что может быть, как обычно, выполнено реактивными лампами, либо использованием катушки индуктивности контура с железным сердечником, проницаемость которой изменяется при модуляции. В случае необходимости могут быть применены, например, два подобных звена, включенных последовательно.
Модификация указанной схемы приведена на фиг. 3. Здесь в качестве модулируемого элемента использовано сопротивление Z, включенное в цепь катода и обеспечивающее глубокую противосвязь. В простейшем случае в качестве сопротивления Z может быть использован колебательный контур, настроенный на усиливаемую частоту и изменяющий параметры со звуковой частотой. Коэфициент усиления такой схемы равен:
и практически определяется фазовым углом импеданца Z.
При применении в качестве модуляторов реактивных ламп упрощенная схема приобретает вид, показанный на фиг. 4. Эта схема напоминает сериесную схему модуляции на анод. Здесь Л1 - усилитель высокой частоты, Л2 - реактивная лампа.
Для увеличения протяженности линейного участка фазовой модуляционной характеристики при одновременном сохранении постоянства модуля коэфициента обратной связи часто целесообразно, наравне с реактивным сопротивлением модулируемого элемента, изменять и его активное сопротивление. Действительно, так как импеданц Z резонансного контура равен:
а фазовый угол
(где х - внесенное реактивное сопротивление, изменяемое модуляторными лампами, а r - внесенное активное сопротивление), то путем увеличения х при соответствующем уменьшении r представляется возможным как линеаризировать модуляционную характеристику при глубокой модуляции, так и сохранить постоянство модуля (Z).
С этой целью можно параллельно контуру присоединять добавочную управляемую лампу, работающую в режиме остроконечного импульса тока (т.е. с углом отсечки) и вносящую активное сопротивление в контур. При модуляции следует увеличивать смещение этой лампы (в оба полупериода) и тем уменьшать сопротивление, вносимое в контур.
На фиг. 5 приведена упрощенная схема такого устройства. Здесь Л1 - усилитель высокой частоты. Реактивное сопротивление контура обратной связи изменяется со звуковой частотой путем воздействия на железный сердечник контурной индуктивности L. То же воздействие может обусловить и реактивная лампа Л2, воздействующая на вносимое активное сопротивление контура. Двухполупериодным выпрямителем с лампой Л3 смещение лампы Л2 увеличивается в течение обоих полупериодов с целью уменьшения ее активной проводимости.
На фиг. 6 показана схема с двумя каскадами, имеющими общее катодное сопротивление. Эта схема позволяет удвоить глубину фазовой модуляции.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Усилительный тракт с фазовой коррекцией | 1945 |
|
SU69061A1 |
| Способ компенсации верхнего загиба модуляционной характеристики модулируемого генератора высокочастотных колебаний | 1936 |
|
SU51945A1 |
| Усилитель с противосвязью и ограничением максимальных выходных токов и напряжений | 1946 |
|
SU70320A1 |
| ДВУХКАСКАДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ | 1956 |
|
SU117262A1 |
| Передатчик или приемник частотно-модулированных колебаний | 1940 |
|
SU63529A1 |
| Широкополосный усилитель | 1940 |
|
SU65151A3 |
| Мощный усилитель типа усилителя Догерти | 1940 |
|
SU65144A3 |
| Способ модуляции высокочастотных колебаний | 1932 |
|
SU34033A1 |
| Схема радиотелефонной модуляции с повышенным кпд | 1947 |
|
SU78891A1 |
| Генератор частотно-модулированных колебаний | 1955 |
|
SU102021A1 |
1. Устройство для осуществления фазовой модуляции, выполненное в виде схемы лампового усилителя с глубокой противосвязью, отличающееся тем, что в цепь обратной связи включен четырехполюсник, изменяющий под воздействием модулирующего напряжения фазу напряжения обратной связи.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в целях компенсации нелинейных искажений при модуляции моделирующее напряжение воздействует одновременно на реактивное и активное сопротивление модулируемого элемента четырехполюсника.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что с целью углубления модуляции указанный четырехполюсник использован в качестве сопротивления противосвязи, общего для нескольких каскадов усиления.
