6.1.6. Комбіновані методи амплітудної

МОДУЛЯЦІЇ.

Покращити якість модуляції і підвищити її енергетичні показники можна, використовуючи комбіновані методи амплітудної модуляції.

Подвійна колекторна модуляція передбачає введення модулюючої напруги одночасно в коло колектора і в коло бази (мал.6.12).

Мал. 6.12. Схема подвійної колекторної модуляції.

В коло колектора модулююча напруга U_Ω вводиться від модуля­тора за допомогою модулюючого трансформатора Т1. В колі бази модулю­юча напруга створюється автоматично схемою базового зміщення R_б С_б Це досягається вибором ємності конденсатора С_б такого значення, при якому опір його для струмів модулюючої частоти являється великим. Основною модуляцією є колекторна, а базова - внутрішньою. Зміна ім­пульсів колекторного струму приводить до зміни імпульсів базового струму, що поглиблює ефект модуляції. При подвійній колекторній модуля­ції режим роботи ГЗЗ залишається перенапруженим, але ступінь напру­женості режиму значно знижується за рахунок автоматично створюваної модуляції базовим зміщенням. В результаті значно зменшиться струм ба­зи, що веде до усунення недоліків простої колекторної модуляції.

Потрійна колекторна модуляція передбачає введення модулюючої напруги в колекторне коло вихідного каскаду і в колекторне коло по­переднього каскаду (мал.6.13). При цьому в результаті колекторної моду­ляції попереднього каскаду напруга на його виході (точки 1-2) змінюєть­ся по закону зміни модулюючої напруги і передається в коло бази вихідного каскаду (точки 3-4). Тому струм бази транзистора VT2 вихідного

Мал. 6.13. Потрійна колекторна амплітудна модуляція.

каскаду буде змінюватись по тому ж закону. А оскільки в колі бази ввімкнена схема R_б2 С_б2, то напруга зміщення E_{б 4-5} буде змінюватись по закону модулюючої напруги.

В результаті в вихідному каскаді здійснюється три модуляції колекторна модуляція живленням ( U_ΩK2 ), базова модуляція збуджен­ням (U_ΩБ2) І автоматична модуляція зміщенням (E_{б 4-5}). Тому при потрійній модуляції модулюючий ГЗЗ може працювати як в перенапру­женому, так і в недонапруженому режимі. Найчастіше вибирається критичний або слабоперенапружений режим.

Перевагою потрійної колекторної модуляції є те, що струм бази має невелику величину, що знижує потужність, яка споживається від попереднього каскаду. Недоліком потрійної колекторної модуляції є велика потужність, яка споживається від модулятора, оскільки він працює на два каскади - вихідний і попередній.

Автоматична колекторна модуляція (АКМ) усуває недоліки як базо­вої, так і колекторної модуляції, оскільки базова модуляція має низь­кий ККД, а колекторна модуляція потребує потужного модулятора. Прак­тична схема автоматичної колекторної модуляції представлена на мал. 6.14.

Мал. 6.14. Схема автоматичної колекторної модуляції.

Первинна модуляція здійснюється в передвихідному каскаді. Для зниження потужності модулятора в вигляді первинної амплітудної моду­ляції використовується базова модуляція на VT1. Промодульовані по амплітуді радіочастотні коливання поступають на вхід кінцевого каскаду на VT2. В вихідне коло кінцевого каскаду ввімкнений елемент автомодуляції - низькочастотний дросель L_КΩ, а в коло бази - схема зміщення R_б С_б.

Фізичні процеси в схемі протікають таким чином. Модулююча напруга з виходу модулятора U_Ω подається на базу попереднього кас­када на VT1. В результаті напруга в колі база - емітер змінюється по закону зміни модулюючої напруги. Тому в каскаді здійснюється базова модуляція зміною напруги зміщення. З контурі, ввімкне­ному в колекторне коло VT1, виділяється промодульована напруга радіочастоти, яке поступає в коло бази кінцевого каскаду на VT2. На низькочастотному дроселі L_БΩ виділяється напруга модулюючої частоти. Вона виявляється ввімкненою в коло бази транзистора VT2 послідовно з постійною напругою E_б0. Результуюча напруга в ко­лі бази транзистора VT2 змінюється по закону модулюючої напруги, тобто, виявляється промодульованою. Зміна напруги на базі викликає зміну кута відсічки імпульса струму колектора транзистора VT2, а отже, і постійної складової струму колектора І_К0.

Змінюваний струм І_К0 створює на низькочастоному дроселі L_КΩ напругу модулюючої частоти U_Ω, яка виявляється ввімкненою в ко­ло колектора VT2 послідовно з напругою колекторного живлення Е_К. Ре­зультуюча напруга на колекторі VT2 вихідного каскаду змінюється по закону модулюючої напруги. Таким - чином, низькочастоний дросель L_КΩ забезпечує автоматичну колекторну модуляцію вихідного каскаду. Отже, первинна амплітудна модуляція напруги збудження в попередньому кас­каді викликає в вихідному каскаді радіопередавача з АКМ дві амплітудні модуляції зміною напруги зміщення на базу транзистора VT1 і зміною напруги на колекторі транзистора VT2.

Існують різні варіанти схем АКМ. Є, наприклад, схеми, в яких модулююча напруга вводиться одночасно в вхідне коло попереднього і кінцевого каскадів. В таких схемах проходить підмодуляція поперед­нього каскаду, модуляція зміщенням вихідного каскаду. А для одержан­ня автоматичної модуляції в колекторне коло вихідного каскаду повин­ні бути ввімкнені елементи авто модуляції.

Автоматичну колекторну модуляцію можна здійснити також зміною напруги зміщення в вихідному каскаді.

Амплітудна модуляція на другий затвор - сток (екранну сітку - анод) використовується в випадку, коли режим каскаду радіопередавача змі­нюється від недонапруженого до перенапруженого, наприклад, при перестроєнні паралельного контура і зміни його опору. Статична модуля цінна характеристика для цього виду амплітудної модуляції і практич­ні схеми представлені на малюнку 6.15.

На мал. 6.15а представлена СМХ для анодно-екранної модуляції. Напруга на аноді U_Ω змінюється, наприклад, через 100 В, а напруга на екранній сітці - через 50 В. Пропорціональна одночасна зміна цих напруг дозволяє побудувати СМХ, яка має лінійну залежність. Тому при реалізації в активному елементі ГЗЗ режиму відсічки можливе одержання амплітудної модуляції при подачі одночасно керуючої напру­ги U_Ω на обидва електроди.

На мал. 6.15б зображена схема анодно-екранної модуляції де послідовно з джерелом анодної напруги Е_А ввімкнений модуляційний трансформатор модулятора. При U_Ω = 0 напруга анодного живлення че­рез вторинну обмотку трансформатора і загороджуючий високочастотний дросель L_др подається на анод і одночасно через R_екр С_екр на екранну сітку. Подача U_Ω приводить до одночасної появи модулюючої напруги U_Ω на аноді і екранній сітці. При реалізації режи­му коливань її роду за рахунок подачі - Е_зм на першу сітку з імпульсів анодного струму контуром L_к С_к виділяється перша гармоні­ка, а падіння напруги на контурі U_ам є амплітудномодульованим коливанням. Блокуючий конденсатор С_блω закорочує нижній вивід кон­тура на корпус по несучій частоті.

Мал. 6.15. Статична модуляційна характеристика і

практич­ні схеми амплітудної модуляції на другий затвор-сток

(екранну сітку-анод).

Аналогічний принцип дії в схемі амплітудної модуляції на другий затвор-сток, де використана паралельна схема стокового живлення двозатворного ПТ (мал. 6.15в). При цьому може бути використана схема резистивного модулятора на VT1, колекторна напруга якого має постій­ну напругу і змінну модулюючу напругу при подачі на його вхід U_Ω, Через високочастотний дросель L_др ця напруга подається безпосередньо на сток VT2 і через активноемністьний дільник R1, C1, R2, C2 - на другий затвор. Резистивним дільником реалізується необхідна постійна напруга живлення другого затвору, а при допомозі ємністьного дільника може бути підібрана необхідна амплітуда напруги модуляції, Несуча напруга U_ω подається на перший затвор ПТ, в якому при допомозі (- Е_зм) реалізований режим відсічки, а паралельний контур L_к С_к виділяє першу гармоніку. В обох схемах умовно показано, що конденсатор С_к має змінну ємність, що, як було зазначено вище, дозволяє успішно реалізувати одержання амплітудної модуляції при змі­ні частоти несучої ω і зміни режиму активного елементу ГЗЗ від недонапруженого до сильноперенапруженого.