ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA modulatore bilanciato. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Nodi di apparecchiature radioamatoriali. Modulatori Per ottenere oscillazioni modulate in ampiezza con una portante soppressa nella tecnologia delle comunicazioni, vengono solitamente utilizzati modulatori ad anello e bilanciati a diodi. Funzionano benissimo a frequenze relativamente basse, ma a frequenze superiori a 10 MHz, tali modulatori hanno una scarsa precisione di bilanciamento e, di conseguenza, la soppressione della portante. Ciò è dovuto alla difficoltà di selezionare diodi con caratteristiche identiche e al dannoso effetto di shunt delle capacità dei diodi che aumenta ad HF. Il modulatore bilanciato proposto (Certificato d'autore n. 627560. Bollettino n. 34 del 5.10.78) è in gran parte privo di tale inconveniente. È realizzato secondo lo schema del ponte a forma di T (Fig. 1). Il ponte a T stesso contiene un trasformatore simmetrico ad alta frequenza T1 e due resistenze Z1 e Z2. Possono essere attivi o reattivi (induttivi o capacitivi). Il coefficiente di trasmissione (il rapporto tra la tensione di uscita Uout e la tensione sviluppata dal generatore portante G1) del ponte a T è zero nella condizione Z1= =4Z2. Se la resistenza Z2 è aumentata. all'uscita del ponte appare una tensione in fase con la tensione del generatore, in quanto prevarrà la corrente nel ramo longitudinale del ponte contenente Z1. Se la resistenza Z2 viene ridotta, la corrente che scorre attraverso la metà sinistra (secondo lo schema) dell'avvolgimento del trasformatore T1 e il ramo trasversale - prevarrà la resistenza Z2. All'uscita in questo caso apparirà una tensione, indotta nella metà destra dell'avvolgimento, e antifase alla tensione del generatore. Pertanto, modificando la resistenza di uno dei bracci del ponte a tempo con la frequenza audio, è possibile ottenere un segnale DSB.
In fig. 28. La resistenza del ramo longitudinale 2 è capacitiva
la resistenza del condensatore C1 e la trasversale Z2 è la capacità del varicap V1. La tensione di miscelazione viene fornita al varicap dal resistore trimmer R2, che bilancia il modulatore. Se la sorgente di polarizzazione ha un terminale negativo collegato al filo comune, allora l'inclusione del varicap dovrebbe essere cambiata al contrario. La capacità del condensatore C / deve essere quattro volte inferiore alla capacità del varicap a una data tensione di miscelazione. Quando una tensione modulante sonica viene applicata al varicap. la sua capacità cambia e il ponte a T è sbilanciato in una direzione o nell'altra, fornendo modulazione di ampiezza con soppressione della portante. Al modulatore sono applicate le tensioni della portante e della frequenza audio (i generatori G1 e G2 possono, in linea di principio, essere collegati sia in serie che in parallelo). In questo caso, l'impedenza di ingresso per la frequenza audio è molto grande e raggiunge decine di megaohm. Grazie a ciò, il modulatore può essere collegato a qualsiasi sorgente di segnale a bassa frequenza G2 ad alta resistenza, ad esempio uno sfasatore RC (durante la progettazione di un eccitatore di fase SSB). La tensione modulante può essere applicata anche in modo diverso: al terminale superiore del condensatore C5, riducendone la capacità a 1000 ... 3000 pF per evitare di bloccare le frequenze sonore più alte. La resistenza di ingresso sarà quindi uguale alla resistenza del resistore del circuito di miscelazione R1. Il motore del resistore variabile R2 deve essere collegato a un filo comune tramite un condensatore con una capacità di 0.1 ... 10 microfarad La resistenza di ingresso del modulatore per il generatore di frequenza portante G/ è molto inferiore. è di natura capacitiva ed è di circa 200 ohm.
Il condensatore di accoppiamento C2 impedisce alla tensione sonora di entrare nell'uscita del modulatore. Per abbinare il modulatore al carico, viene utilizzato il P-loop LIC3C4, sintonizzato sulla frequenza del segnale. Con i valori nominali dei condensatori mostrati in fig. 2, il modulatore è in buon accordo con un carico ad alta resistenza (uno stadio di amplificazione realizzato su una lampada o un transistor ad effetto di campo). Per abbinare un carico a bassa resistenza, è necessario utilizzare un condensatore C4 più grande, ottenendo la massima potenza in uscita del segnale modulato. Il P-loop fornisce un buon filtraggio delle armoniche portanti con frequenze di 2f, 3f, ecc. Regolando questo loop, puoi anche ottenere una buona linearità del modulatore. Le distorsioni non lineari durante il funzionamento del modulatore su un carico attivo appaiono come segue: l'ampiezza del segnale di uscita con una semionda negativa della tensione modulante (quando aumenta la capacità del varicap) è leggermente maggiore rispetto a quella positiva. Ciò equivale all'aspetto della seconda armonica del segnale modulante. Il verificarsi di distorsioni è spiegato da una diminuzione della capacità interna del modulatore con un aumento della capacità del varicap. Con un aumento del fattore di modulazione m, le distorsioni non lineari aumentano notevolmente (curva 1 in Fig. 3). La forma d'onda corrispondente del segnale di uscita è mostrata in fig. 4a.
Le distorsioni descritte vengono quasi completamente eliminate con un leggero scordamento del circuito di uscita in frequenza. quando la sua resistenza diventa induttiva. Con un'ulteriore scordatura, compaiono distorsioni simili (ma un'altra semionda del segnale modulato diminuisce). Pertanto, regolando il circuito con il condensatore C3, è possibile ottenere distorsioni non lineari molto piccole (curva 2 in Fig. 3 e oscillogramma in Fig. 4, b). Con un circuito opportunamente sintonizzato, il valore istantaneo del coefficiente armonico nel caso peggiore (l'ampiezza del segnale a bassa frequenza è tale che il coefficiente di modulazione m corrisponde al massimo della curva 2 in Fig. 3) non supera 2. ..3%. Il bilanciamento del modulatore durante la regolazione del contorno non viene disturbato. Nel modulatore è possibile utilizzare qualsiasi tipo di varicap con una capacità nominale di almeno 30 pF. Il trasformatore T1 è avvolto su un nucleo ad anello (dimensione K8x4x2) in ferrite M100NN e contiene 2x10 spire di filo PELSHO 0,25. È possibile utilizzare altri nuclei ad anello di ferrite con una permeabilità da 30 a 400. Entrambe le metà dell'avvolgimento del trasformatore vengono avvolte contemporaneamente con due fili piegati insieme. Quindi l'inizio di uno di essi è collegato alla fine dell'altro, formando la conclusione centrale. La bobina LI contiene 20 spire dello stesso filo avvolto su un telaio cilindrico (tubo) con un diametro di 6 mm. Impostare il modulatore è facile. Impostando la tensione di polarizzazione sul resistore trimmer R2 a circa 6 V, bilanciare approssimativamente il modulatore con il condensatore C1 al minimo del segnale portante in uscita. Il bilanciamento fine si ottiene regolando il resistore R2. Quindi, dopo aver applicato un segnale a bassa frequenza, osservano la forma della tensione di uscita utilizzando un oscilloscopio ad alta frequenza (vedi Fig. 4) sul condensatore C4, regolo il circuito P di uscita alla massima ampiezza e minima distorsione. È possibile impostare il modulatore senza oscilloscopio, ascoltando il segnale sul ricevitore di comunicazione. Ma in questo caso, la regolazione degli elementi C1 e R2 viene eseguita in base alla portante minima e C3 in base alla migliore qualità e volume del segnale. La verifica sperimentale del modulatore è stata effettuata ad una frequenza portante di 28 MHz. L'ampiezza della tensione della frequenza portante era 1 V e l'ampiezza del segnale a bassa frequenza era 4 V. In questo caso è stata ottenuta un'ampiezza del segnale di uscita di 0,35 V con soppressione della portante di almeno 30 dB (il valore minimo che l'autore poteva registrare con il suo apparecchio di misura). In conclusione, va notato che il modulatore può essere utilizzato per ottenere non solo un segnale DSB, ma anche un segnale modulato in ampiezza convenzionale, sbilanciandolo notevolmente con il condensatore C1 e. ripristinando così il vettore. In questo caso, puoi ottenere un AM molto profondo (quasi il 100%) con una bassa distorsione. Autore: A.Polyakov (RA3AAE), Mosca; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru Vedi altri articoli sezione Nodi di apparecchiature radioamatoriali. Modulatori. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Macchina per diradare i fiori nei giardini
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