Цепи амплитудной модуляции и детектирования

Амплитудное модулирование сигнала может быть записано в виде

, где Um – амплитуда несущего колебания, М – коэффициент модуляции, U(t) – низкочастотный модулирующий сигнал.

Модулированный сигнал представляет собой высокочастотное колебание. Другими словами вч-сигнал в форме модулированного колебания содержит полную информацию о модулирующем сигнале, она заключена как в его временной зависимости так и в частотном представлении, следовательно для сохранения в спектре модулированного колебания, спектрального состава модулирующего сигнала необходимо, чтобы при модуляции происходило перенос его спектра в диапазон высоких частот. Коэффициент модуляции характеризует относительное изменение огибающей амплитуды сигнала.

Рис.46

На первом рисунке показан график с неглубокой модуляцией, а на втором с глубокой.

Принципиальная схема амплитудной модуляции

Однотональный процесс амплитудной модуляции состоит в том, что на вход нелинейного элемента подают два гармонических сигнала: несущей частоты и частоты модуляции. После частотной фильтрации на выходе получают Ам(/Чм) сигнал. Простейшей частотноизбирательной цепью является параллельный колебательный контур. Для однотональной модуляции напряжении на входе модулятора (Uвх(t)) определится суммой Uн(t)+UΩ(t)=UmΩcosΩнt+ UmΩcosΩt.

Рис.47

Р езонансный контур цепи коллектора настроен на частоту несущего колебания, усилитель работает в режиме отсечки тока. Амплитуда напряжения первой гармоники на контуре определится как Umвых=Rэкв*Im1. В данном случае модулятор отличается от резонанстного усилителя тем, что синосуидальные импульсы коллекторного тока оказываются промодулированными по амплитуде. Это происходит засчет того, что рабочая точка на ВАХе перемещается в такт с нч-колебаниями.

Схема амплитудной модуляции с модуляцией смещения

Рис.48

А мплитудную модуляцию осуществляет изменяет напряжение источника питания. В модуляторе по законам изменения модулирующего сигнала изменяется напряжение смещения на базе транзистора, последовательно с источником постоянного смещения включена вторичная обмотка трансформатора, на первичную обмотку которого подается модулирующий сигнал. Если UΩ(t) меняется по гармоническому закону, то результирующее напряжение на базе транзистора

Коэффициент усиления резонансного усилителя изменяется пропорционально Uвх(t), поэтому и амплитуда выходного сигнала изменяется по закону cosΩt. ВЧ-колебание подается на разделительный конденсатор C3 с входного резонансного контура L1C1 на базу транзистора. Фильтр НЧ L3C4. Поскольку Ωн>Ω катушка имеет большое индуктивное сопротивление для колебаний несущей частоты и малое для модулирующего сигнала. С4 – блокирует колебание несущей частоты, а С5 и С6 – имеют малое сопротивление на несущей частоте, обеспечивают развязку источника коллекторного напряжения по ВЧ напряжению на выходном резонансном контуре. Такая схема имеет малое нелинейное искажение и используется при широкополосных модулирующих сигналах.