Меню

Амплитудная модуляция сигнала генератором

Формирование амплитудно-модулированного сигнала – для новичков в радиоделе

Каким образом мы могли бы осуществить модуляцию высокочастотного сигнала низкочастотным

Если бы усиление каскада зависело от напряжения питания, мы могли бы менять напряжение питания по нужному нам закону, формируя нужный нам амплитудно-модулированный сигнал Давайте проверим, будет ли зависеть коэффициент усиления от напряжения питания Но вначале проверим рабочую точку транзистора, если вы не забыли, как это делается

Рис 1212 Проверка рабочей точки транзистора

Теперь подключим генератор высокочастотного сигнала, проверим усиление каскада с напряжением питания V1 при двух значениях: 10 В и 5 В

Рис 1213 Усиление высокочастотного сигнала при разных напряжениях питания

Похоже, разница в усилении есть Но при этом пришлось подстраивать рабочую точку И мы пока не знаем, как поступить дальше, но можно попробовать в программе «решение в лоб» Добавим к источнику питания источник напряжение низкой частоты Посмотрим, не получим ли мы нужный сигнал

Рис 1214 Два «источника питания» и усилитель

Не похоже это на амплитудно-модулированный сигнал Оставим на время эту идею, и попробуем иначе подойти к решению Вспомним, что в линейных цепях сигналы уживаются так, что не мешают друг другу И пока усилительный каскад работает в линейном режиме, едва ли мы сможем воздействовать на амплитуду одного сигнала другим сигналом

С другой стороны, нелинейность перехода база-эмиттер досаждала нам, когда мы добивались линейного преобразования входного сигнала, то есть, усиливали его И преобразования несущей частоты в гетеродинном приёмнике мы достигали за счёт нелинейности Не поможет ли нам входная цепь транзистора, если подать напряжение смещения, которое только слегка

«приоткрывает» транзистор, получить изменение амплитуды высокочастотного сигнала по закону синусоидального низкочастотного сигнала

Рис 1215 Использование нелинейности входной цепи транзистора

На схеме источник постоянного напряжения V4 задаёт небольшое смещение на базе транзистора T1 Несущая частота формируется генератором V2, а модулируется генератором V3 На графике несущей частоты в нижней его части явно просматривается контур модулирующей частоты, которая приведена на нижнем графике

Но, конечно, хотелось бы получить такой вид сигнала, который приводился раньше, симметричный и красивый

Оставим в стороне усилитель На практике модулировать чаще всего приходится генератор Вы помните наш генератор, формирующий сигнал с частотой 1 кГц Частота генерации определяется значениями резисторов и конденсаторов в RC цепях Выберем такие значения, при которых частота будет равна, например, 10 кГц И воспользуемся тем приёмом, с которого начинали разговор о модуляции, и который не привёл нас к успеху – добавим к источнику питания генератор модулирующей частоты

Рис 1216 Модулятор с RC генератором

Это решение предлагает Майер РВ в книге «Практическая электроника» Если быть точным, то его решение выглядит так:

Рис 1217 Практическое построение генератора с амплитудной модуляцией

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

Источник

Амплитудная модуляция сигнала генератором

AM and FM. Поговорим о модуляции — часть 1

Автор:
Опубликовано 01.01.1970

Ну, в-общем то, мы уже затрагивали модуляцию несколькими главами раньше. Поэтому вы мне сейчас быстренько скажете, что это такое! 🙂

Совершенно верно. Это процесс «усаживания» низкочастотного звукового сигнала на хрупкие плечи высокочастотного радиосигнала (который мы, кстати, только что сгенерировали). Звуковой сигнал называется «модулирующий», а радиосигнал называется «несущая» (имеется в виду «несущая частота»).

Модуляция — это процесс представления модулирующего сигнала через определенный параметр несущей.

Не понятно? Ну не расстраивайтесь, мне тоже — не совсем… Давайте снова рисовать картинки.

Итак, если запустить по иксам время, а по игрикам откладывать напряжение, то график нашего свежесгенерированного ВЧ-сигнала будет выглядеть примерно так:

Эта гребенка — и есть высокочастотный сигнал, то есть — несущая. Теперь мы знакомы «в лицо».

А как же выглядит наш звук из Арии Ивана и Лягушки, которую мы собираемся передавать в эфир? Возьмем очень короткий отрывок из песенки и нарисуем для него график:

До сих пор это был просто звук. Но сейчас мы смотрим на него уже совсем иначе. То что для всех — просто красивая музыка, для нас — модулирующий сигнал! Ему предстоит «оседлать» несущую и полететь в эфир.

Ну что же, приступим к седланию несущей.

Выражаясь научно, нам надо промодулировать несущую звуковым сигналом. Как же это сделать?

Давайте попробуем вот чего: ограничим амплитуду несущей так, чтобы она повторяла амплитуду модулирующего сигнала.

То есть, несущая не должна «вылазить» за пределы, очерченные красным. Что для этого нужно? А нужно всего лишь, ослаблять и повышать мощность передатчика, в соответствии со звуковым сигналом. Мощность нашего передатчика «создает» каскад УВЧ, подробно рассмотренный нами в параграфе 15-м. Значит, чтобы манипулировать мощностью — надо маленько поизгаляться над этим блоком 🙂

Изгаляться мы будем жестоко и цинично. А именно: включим в эмиттерную цепь транзистора VT2 в усилителе — еще один транзистор — VT3, вот так:

На базу VT3 мы подадим сразу две вещи:

  1. Наш звуковой сигнал.
  2. Ток смещения.

Ну, со звуковым сигналом вроде бы все ясно — он будет управлять эмиттерным током каскада УВЧ, и тем самым увеличивать или уменьшать размах выходного ВЧ-сигнала.

А что за такой зверь — ток смещения.

Как видите, звуковой сигнал колеблется вокруг нуля. То есть, бывают моменты, когда он меньше нуля, то есть — ток отрицателен, и моменты, когда он больше нуля — ток положителен. Но транзистор-то у нас открывается только положительными токами. Значит, вся та часть звука, что ниже нуля пойдет по боку. А ведь это — добрая половина! Надо срочно что-то делать. Что?

Кто сказал «напиться»? Никто не говорил?? Ну и правильно. Рано пока что. Проблема решается гораздо легче: просто надо подать на базу транзистора некий постоянный ток, такой, чтобы даже при самом сильном отрицательном звуковом сигнале транзистор оставался ну хоть немножечко приоткрыт.

То есть: отныне все положительные токи сигнала будут складываться с током смещения, все отрицательные — из него вычитаться. Результат же будет всегда положителен.

Ну вот! Теперь наш звуковой сигнал получил полную власть над УВЧ. То есть — теперь он стал управлять амплитудой несущей, или модулировать несущую.

Вот как будет выглядеть сигнал, отдаваемый в антенну:

Все! Несущая промодулирована!
Таким образом, только что, на ваших глазах мы сделали передатчик с амплитудной модуляцией. Почему с амплитудной? Да потому что звуковой сигнал управляет амплитудой несущей.

А что, бывают еще какие-то модуляции. — спросите вы.

Ну конечно бывают. Например — частотная модуляция… Вот как раз о ней мы и поговорим дальше…

Источник

Амплитудная модуляция сигнала генератором

Для обеспечения амплитудной модуляции сигнала, формируемого ВЧ-генератором с кварцевой стабилизацией частоты, в малогабаритных транзисторных радиопередающих устройствах обычно применяются схемы модуляторных каскадов, выполненных на одном транзисторе. Как уже отмечалось, широко используются схемотехнические решения каскадов, которые в процессе модуляции обеспечивают изменение напряжения питания активного элемента генератора в соответствии с мгновенным значением уровня модулирующего сигнала.

Принципиальная схема одного из вариантов такого модулятора, основу которого составляет биполярный n-p-n-транзистор, приведена на рис. 4.12.

Рис. 4.12. Принципиальная схема амплитудного модулятора на биполярном n-p-n-транзисторе для генератора с кварцевой стабилизацией частоты

В рассматриваемой конструкции на транзисторе VT1 выполнен кварцевый генератор, а на транзисторе VT2 – модулятор радиопередающего устройства. Транзистор VT1 по переменному току включен по схеме с общим эмиттером, стабилизация рабочей точки этого транзистора обеспечивается с помощью цепи ООС, а режим работы по постоянному току определяется величиной сопротивления резистора R1. Модулирующий низкочастотный сигнал подается на базу транзистора VT2 через разделительный конденсатор С1. Режим работы этого транзистора определяется величиной сопротивления резистора R2.

Особенностью данного схемотехнического решения модулятора является включение перехода коллектор-эмиттер транзистора VT2 между эмиттером транзистора VT1 и шиной корпуса. В соответствии с мгновенным значением модулирующего НЧ-сигнала, поступающего на базу транзистора VT2, происходит запирание или отпирание этого транзистора. При этом изменяется падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора VT2, что приводит к изменению величины напряжения питания, которое подается на каскад, выполненный на транзисторе VT1. В результате изменяется режим работы транзистора VT1 по постоянному току с соответствующим изменением амплитуды ВЧ-сигнала, формируемого кварцевым генератором. Модулированный по амплитуде сигнал снимается с коллектора транзистора VТ1.

Необходимо отметить, что величина сопротивления резистора R2 выбирается так, чтобы с учетом значения потребляемого генератором тока величина напряжения на коллекторе транзистора VT2 была равна приблизительно половине напряжения питания. При необходимости напряжение на коллекторе транзистора модулятора может быть в пределах от 1 /4 до 3 /4 напряжения питания конструкции.

Каскад, обеспечивающий амплитудную модуляцию сигнала кварцевого генератора, может быть выполнен на биполярном транзисторе p-n-p проводимости. Принципиальная схема одного из вариантов такого модулятора приведена на рис. 4.13.

Рис. 4.13. Принципиальная схема амплитудного модулятора на биполярном p-n-p-транзисторе для генератора с кварцевой стабилизацией частоты

На транзисторе VT1 выполнен модулятор, а на транзисторе VT2 – кварцевый генератор радиопередающего устройства. Особенностью данного схемотехнического решения модулятора является включение перехода коллектор-эмиттер транзистора VT1 между коллектором транзистора VT2 и положительной шиной источника питания. Положение рабочей точки транзистора VT1 определяется величинами и соотношением сопротивлений делителя, в состав которого входят резисторы R1 и R2.

Транзистор активного элемента генератора по переменному току включен по схеме с общим эмиттером, при этом положение рабочей точки транзистора VT2 определяется величинами и соотношением сопротивлений делителя, в состав которого входят резисторы R3 и R4. Эти же резисторы совместно с резистором R5 образуют схему стабилизации положения рабочей точки. Кварцевый резонатор BQ1 включен последовательно с конденсатором С2 в цепь обратной связи между коллектором и базой транзистора VT2.

Модулирующий низкочастотный сигнал подается на базу транзистора VT1 через разделительный конденсатор С1. В соответствии с мгновенным значением модулирующего НЧ-сигнала происходит запирание или отпирание этого транзистора и, как следствие, изменяется падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер. В результате по закону модулирующего сигнала изменяется величина напряжения питания, подаваемого на транзистор VT2, на котором выполнен активный элемент генератора. Изменение режима работы транзистора VT2 по постоянному току приводит к соответствующему изменению амплитуды формируемого кварцевым генератором ВЧ-сигнала. Модулированный по амплитуде сигнал снимается с коллектора транзистора VТ2.

Источник

Амплитудная модуляция сигнала генератором

Для обеспечения амплитудной модуляции сигнала, формируемого ВЧ-генератором с кварцевой стабилизацией частоты, в малогабаритных транзисторных радиопередающих устройствах обычно применяются схемы модуляторных каскадов, выполненных на одном транзисторе. Как уже отмечалось, широко используются схемотехнические решения каскадов, которые в процессе модуляции обеспечивают изменение напряжения питания активного элемента генератора в соответствии с мгновенным значением уровня модулирующего сигнала.

Принципиальная схема одного из вариантов такого модулятора, основу которого составляет биполярный n-p-n-транзистор, приведена на рис. 4.12.

Рис. 4.12. Принципиальная схема амплитудного модулятора на биполярном n-p-n-транзисторе для генератора с кварцевой стабилизацией частоты

В рассматриваемой конструкции на транзисторе VT1 выполнен кварцевый генератор, а на транзисторе VT2 – модулятор радиопередающего устройства. Транзистор VT1 по переменному току включен по схеме с общим эмиттером, стабилизация рабочей точки этого транзистора обеспечивается с помощью цепи ООС, а режим работы по постоянному току определяется величиной сопротивления резистора R1. Модулирующий низкочастотный сигнал подается на базу транзистора VT2 через разделительный конденсатор С1. Режим работы этого транзистора определяется величиной сопротивления резистора R2.

Особенностью данного схемотехнического решения модулятора является включение перехода коллектор-эмиттер транзистора VT2 между эмиттером транзистора VT1 и шиной корпуса. В соответствии с мгновенным значением модулирующего НЧ-сигнала, поступающего на базу транзистора VT2, происходит запирание или отпирание этого транзистора. При этом изменяется падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора VT2, что приводит к изменению величины напряжения питания, которое подается на каскад, выполненный на транзисторе VT1. В результате изменяется режим работы транзистора VT1 по постоянному току с соответствующим изменением амплитуды ВЧ-сигнала, формируемого кварцевым генератором. Модулированный по амплитуде сигнал снимается с коллектора транзистора VТ1.

Необходимо отметить, что величина сопротивления резистора R2 выбирается так, чтобы с учетом значения потребляемого генератором тока величина напряжения на коллекторе транзистора VT2 была равна приблизительно половине напряжения питания. При необходимости напряжение на коллекторе транзистора модулятора может быть в пределах от 1 /4 до 3 /4 напряжения питания конструкции.

Каскад, обеспечивающий амплитудную модуляцию сигнала кварцевого генератора, может быть выполнен на биполярном транзисторе p-n-p проводимости. Принципиальная схема одного из вариантов такого модулятора приведена на рис. 4.13.

Рис. 4.13. Принципиальная схема амплитудного модулятора на биполярном p-n-p-транзисторе для генератора с кварцевой стабилизацией частоты

На транзисторе VT1 выполнен модулятор, а на транзисторе VT2 – кварцевый генератор радиопередающего устройства. Особенностью данного схемотехнического решения модулятора является включение перехода коллектор-эмиттер транзистора VT1 между коллектором транзистора VT2 и положительной шиной источника питания. Положение рабочей точки транзистора VT1 определяется величинами и соотношением сопротивлений делителя, в состав которого входят резисторы R1 и R2.

Транзистор активного элемента генератора по переменному току включен по схеме с общим эмиттером, при этом положение рабочей точки транзистора VT2 определяется величинами и соотношением сопротивлений делителя, в состав которого входят резисторы R3 и R4. Эти же резисторы совместно с резистором R5 образуют схему стабилизации положения рабочей точки. Кварцевый резонатор BQ1 включен последовательно с конденсатором С2 в цепь обратной связи между коллектором и базой транзистора VT2.

Модулирующий низкочастотный сигнал подается на базу транзистора VT1 через разделительный конденсатор С1. В соответствии с мгновенным значением модулирующего НЧ-сигнала происходит запирание или отпирание этого транзистора и, как следствие, изменяется падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер. В результате по закону модулирующего сигнала изменяется величина напряжения питания, подаваемого на транзистор VT2, на котором выполнен активный элемент генератора. Изменение режима работы транзистора VT2 по постоянному току приводит к соответствующему изменению амплитуды формируемого кварцевым генератором ВЧ-сигнала. Модулированный по амплитуде сигнал снимается с коллектора транзистора VТ2.

Источник

Читайте также:  Комплект для перевозки генератора
Adblock
detector