При m 1 имеем много информационных составляющих, а могут быть случаи, когда несущая равна нулю (m=2,4 и др.). Это создает большую

Свойства угловых модуляторов:

1) Угловая модуляция осуществляется на низком уровне мощности ( в автогенераторе или рядом с ним). Поэтому выходные мощные каскады работают в оптимальном расчетном режиме;

2) Большая помехоустойчивость при m 1;

3) Широкий спектр сигнала, что требует широкой полосы пропускания выходных каскадов. Поэтому ЧМ и ФМ применяются в УКВ диапазоне и выше.

4.2 Схемы частотных модуляторов

При построении частотных модуляторов используются два способа:

1) Прямой способ – непосредственное воздействие на задающий АГ, рис.

34

Рис. 4.5 Структурные схемы ЧМ.

Прямой способ реализуется с помощью управляемых реактивностей, либо путем переключения обычных реактивностей с помощью ключей к колебательной цепи АГ.

Рис. 4.6 ЧМ на варикапе с емкостной связью

На рис. 4.6 представлена схема частотного модулятора на варикапе с емкостной связью с контуром, , ,, автогенератора, . Она содержит колебательныйблок контур из элементов блокировочную индуктивность , через

которую на варикап поступает запирающее смещение 0, определяющее

35

рабочую точкум. варикапа, создаваемое делителем R1, R2 и модулирующее напряжение

Такимм = 0образом+ м на варикапе действуютω. управляющее напряжение и высокочастотное

Имеем емкость контура:

к = СС+в·ССв = 1+СвССв.

Таким образом, мы получили зависимость относительного изменения частоты контура от емкости варикапа.

Варикап – это полупроводниковый диод, емкость запертого p-n-перехода которого зависит от приложенного к нему напряжения. Малые габариты, ничтожная мощность источника управляющего напряжения – вот достоинства этого типа частотного модулятора.

Таким образом, работает барьерная емкость варикапа, зависимость которой от напряжения имеет вид:

зависят от типа варикапа. Часто полагают

36

На варикапе действуют несколько напряжений и сумма этих напряжений

Как видно из (4.7) амплитуда высокочастотного напряжения на варикапем зависит от его емкости, а следовательно от управляющего напряжения .

Поэтому искать оптимальный коэффициент включения нереально. Далее будет показаном , что при индуктивной связи коэффициент включения не зависит от .

На рис. 4.7 представлена схема ЧМ на двух варикапах с индуктивной связью с контуром АГ.

37

Рис. 4.7 ЧМ на варикапах с трансформаторной связью

Здесь варикапы включены встречно друг другу и подключены к обмотке связи трансформатора. Емкостью контура является суммарная емкость варикапов пересчитанная в первичную цепь активного элемента:

Как видно из изложенного амплитуда высокочастотного напряжения не зависит от модулирующегоK , определяется только коэффициентом трансформации . Тем самым все напряжения легко выбрать исходя из

38

условий (4.6), заданного коэффициента нелинейности используя модуляционные характеристики (4.5) и (4.8).

Рис. 4.8 Модуляционные характеристики ЧМ на варикапе

= 45В, φ = 0,83

На рис. 4.8 представлены модуляционные характеристикидоп , полученные по выражениям= 0 (4.5) и (4.8) для варикапа КВ-104В ( ),

. Как видно из рисунков ЧМ имеет большую нелинейность характеристики в начальном участке, а пределы изменения частоты более

100%.

На рис. 4.9 представлена схема ключевого частотного модулятора. Она содержит колебательный контур автогенератора LC1, емкость C2,

39

Рис. 4.9 Ключевой частотный модулятор

Имеем две крайние частоты:

40

а период колебаний состоит из четырех отрезков:

= 2 1 + 2 2 .

41