Проектирование модулятора

В радиовещательных передатчиках модуляцию осуществляют в возбудителе. Это позволят получить высокое качество сигнала, вводя при необходимости в схему элементы, улучшающие параметры устройства. Усложнение схемы модулятора существенного влияния на энергетические параметры передатчика не оказывает. В действующих радиостанциях преимущественно применяют прямой метод ЧМ с использованием в качестве управляющего элемента варикапа. Специфическим требованием к частотному модулятору при передаче стереофонии является более чем трехкратное расширение полосы модулирующих частот. На практике с учетом возможного введения кадрофонического вещания обеспечивают не превышающее 1 дБ отклонение АХЧ от допустимой в полосе частот до 100 кГц. Модулятор унифицируют и делают пригодным для любого управляющего колебания. Передача стереофонических программ имеет еще одну особенность, которая нашла отражение в построении схем возбудителей. Исследования показали нежелательность формирования ЧМ сигнала на частотах, меньших частоты излучения.

Рассмотрим устройство формирования ЧМ сигналов прямым методом. В модуляторах этого типа используют линейную зависимость частоты колебаний автогенератора от резонансной частоты контура. Последнюю меняют с помощью специальных твердотельных приборов – варикапов. Считается допустимым исследовать процесс модуляции как медленный, пренебрегая нестационарными явлениями, которые возникают при установлении частоты. В рамках этого допущения: , где . Малое слагаемое характеризует нестабильность частоты, вызываемую вариациями фазы средней крутизны генераторного прибора и добротности нагруженного контура автогенератора.

Теперь несколько слов о модуляторе на варикапе.

Варикапы под действием приложенного напряжения изменяют свою емкость согласно выражению:

, где

- емкость варикапа при постоянном напряжении на нем

-нормированное мгновенное напряжение на варикапе

Показатель для «резких» переходов и от 1,0…2,0 и выше для «сверхрезких».

Основные параметры варикапов:

· Максимальная емкость для напряжения на , выбранного при определении его параметров;

· – коэффициент перекрытия;

· Добротность и частота при изменении добротности;

· Максимальное обратное напряжении .

Рассмотрим наиболее употребляемую схему.

Рисунок 5 Схема модулятора

Автогенератор в ней выполнен как емкостная трехточка. База транзистора по высокой частоте соединена с корпусом. Положительная обратная связь создана емкостным делителем . Напряжение обратной связи поступает на резистор , включенный в эмиттерной цепи транзистора. Резонансная частота контура АГ определяется в основном элементами и . Управляющий частотой колебательной системы АГ варикап подключен параллельно емкости контура с помощью емкости связи (на схеме конденсатор ). В режиме молчания емкость контура Конденсатор учитывает паразитную емкость катушки . Его значение можно оценить величиной 2..5 пФ. Емкость делителя обратной связи АГ образованная конденсаторами и и межэлектродными емкостями транзистора. Отношение сопротивлений делителя и характеристического контура определяет коэффициент связи активного элемента (транзистора) с его нагрузкой. Для ослабления влияния нестабильности режима АГ на генерируемую частоту рекомендуют выбирать небольшим, порядке 0,1…0,2. Емкость , где в схеме соответствует . Модулирующую емкость образует последовательное соединение емкостей связи и варикапа :

Дата добавления: 2015-08-31