Косвенные методы частотной модуляции

Существует несколько методов стабилизации средней частоты при ЧМ:

1. Общетехнические : - термостабилизация контура;

• стабилизация источника питания и др.;

2. Параметрические;

3. Метод интерполяционного генератора;

4. Применение системы АПЧ;

5. Непосредственная ЧМ кварцевого автогенератора;

6. Фазовая модуляция сигнала от кварцевого автогенератора с превращением ФМ в ЧМ.

Первые три метода являются устаревшими и в современной аппаратуре встречается редко. Остальные три метода широко используются в современной технике. Рассмотрим некоторые из них.

Фазовая апч при частотной модуляции

Структурная схема ФАПЧ при ЧМ приведена на рисунке 4.9.

Рисунок 4.9

Фазовая АПЧ производится следующим образом: Сигнал с генератора управляемого напряжения (ГУН) поступает через делитель на вход фазового детектора (ФД). На второй вход ФД поступает сигнал с опорного (задающего) генератора (ЗГ) с частотой f_ЗГ/N. На ФД выделяется сигнал ошибки. Он через ФНЧ поступает на частотный модулятор (ЧМ), который управляет напряжением на выходе генератора.

Существенным недостатком данного метода является то, что если на выходе ГУН появится какая-либо нестабильность, то она умножится многократно и на выходе системы будет недопустимо большой.

Лекция №17 Способы стабилизации средней частоты. Превращение фм в чм.

Этот косвенный метод, широко применяющийся на практике, основан на получении модулированных по фазе импульсов и преобразовании их в ЧМ колебания. Этот принцип используется в передатчиках звукового сопровождения телевидения, вещательных УКВ передатчиках и др.

Р ассмотрим структурную схему такого ЧМ возбудителя (рисунок 4.10).

Рисунок 4.10

Первым каскадом является кварцевый генератор. Далее следует преобразователь синусоидального сигнала в короткие импульсы той же частоты. Затем идет фазовый модулятор. Первым каскадом в ФМ является генератор пилообразного напряжения, сигнал с которого поступает на вход компаратора. На его второй вход поступает модулирующий сигнал U_. Компаратор сравнивает уровни напряжения по обоим входам. В соответствии с уровнем 2-ого напряжения, передний фронт импульсов на выходе компаратора изменяется. Таким образом, получается промодулированный по фазе передний фронт сигнала. При U_вх2=0, скважность выходных импульсов q=2. Это соответствует =0⁰. Следовательно, максимальная девиация фазы составит =+140⁰=+2.44 рад. Любая модуляция должна быть линейна (~U_вх2). Это достигается при использовании линейного пилообразного напряжения.

В выходном каскаде ФМ сигнал с компаратора дифференцируется и преобразовывается в прямоугольные импульсы, про модулированные по фазе.

В выходном каскаде системы (Ф - фильтр) из импульсного сигнала выделяется первая гармоника , которая затем поступает на каскады усиления.

В модулирующий сигнал для превращения ФМ в ЧМ вносится частотная зависимость на интегрирующей цепочке: ,

Для УКВ ЧМ радиовещания F_н=30 Гц; f_зг=F_н=+75Гц ,

Для обеспечения на выходе сигнала с f_вых=+50кГц необходимо между возбудителем и входным каскадом поставить умножители с общим коэффициентом умножения

Данная система обладает высокими показателями стабильности средней частоты.