4.12. Балансный модулятор

Для получения балансной модуляции (без несущей) должна быть использована только двухтактная схема.

Рисунок 4.33. Схема балансного модулятора на диодах

В этой схеме состоит из и .

где – ВАХ,

Подставим (4.2) и (4.3) в (4.11), получим:

Из вычтем и получим ток нагрузки :

Вывод:

В двухтактной схеме ток нагрузки пропорционален и .

Рассмотрим 2 варианта включения двухтактной схемы – в зависимости от того, чем являются и (ВЧ или НЧ колебания).

1-ый случай:

где – спектр тока, протекающего через нагрузку.

Рисунок 4.34. а) спектр тока на входе;

б) спектр тока, протекающего в нагрузке;

в) спектр тока, создающего напряжение на колебательном контуре

2-ой случай:

Рисунок 4.35. а) спектр тока на входе;

б) спектр тока на выходе (на нагрузке)

Контур на выходе не нужен, получаем классическую АМ.

4.13. Кольцевой модулятор (двойной балансный)

Рисунок 4.36. Функциональная схема кольцевого модулятора

Рисунок 4.37. Эквивалентная схема для тока

Найдем ток нагрузки , решив систему:

Получим:

Выводы:

1. В спектре тока будут только комбинационные частоты.

2. Не нужен колебательный контур.

3. Данная схема инвариантна по отношению к и .

Применения кольцевого модулятора:

1. Для получения балансной модуляции (БМ).

2. Для получения БМ с одной боковой полосой (ОБМ).

Рисунок 4.38. Структурная схема получения ОБП

3. Для преобразования частот и в суммарную ( ) или разностную ( ).

4. Для измерения разности фаз сигналов одной частоты.

Пусть:

НЧ ВЧ

Элементарный ФНЧ:

Рисунок 4.39. Реализация измерения разности фаз сигналов и

С помощью ФНЧ избавляемся от ВЧ.

5. В качестве синхронного детектора – фазовый детектор.

4.14. Амплитудные модуляторы на интегральных микросхемах

Ранее были рассмотрены модуляторы (балансный и кольцевой), токи в нагрузке которых соответственно:

т.е. основной операцией получения АМ является операция перемножения, поэтому основным элементом интегральной микросхемы (ИМС) является перемножитель:

Рисунок 4.40. Эквивалентная схема перемножителя

Он должен осущесвлять перемножение двух аналоговых величин (низкочастотного и высокочастотного). Таковыми ИМС являются в частности: КР140МА1; К525ПС1; К525ПС2; К525ПС3.

В зависимости от структурной схемы и электрических параметров (характеристик) аналоговые перемножители делятся:

Рисунок 4.41. Классификация аналоговых перемножителей

Аналоговый перемножитель предназначен для реализации передаточной функции:

где – выходное напряжение,

, – входные сигналы,

– коэффициент пропорциональности.

Важнейшие параметры для АП:

- диапазон входного и выходного напряжения;

- диапазон частот поступающих сигналов;

- нелинейность перемножения, , , %.

Мы не будем детально рассматривать возможные схемы АМ на ИМС, а рассмотрим только принцмип их реализации на ИМС (рис. 4.42).

Рисунок 4.42. Условное графическое обозначение ИМС для АМ

B (по постоянному току),

B – диапазон линейных входных напряжений,

В,

435МА1 – диодный мост (интегральная схема кольцевого модулятора).