Курс лекций по дисциплине “Методы и устройства формирования радиосигналов” (Лекции 1-34. Назначение дисциплины. Радиосигнал и его характеристики. Основные этапы развития радиотехники. Паразитные излучения в формирователях. Электромагнитная совместимость в формирователях), страница 49

Соответственно меняются и условия работы АЭ, то есть его выходная мощность, к.п.д. и другие энергетические показатели. Различают следующие три энергетические режима АЭ в амплитудных модуляторах.

1. Режим "молчания" или режим несущих колебании существует и паузах передаваемого сообщения, когда сигнала нет и m=0. Выходная мощность модулятора , где  - эквивалентное сопротивление нагрузки модулятора.

2. Максимальный режим соответствует промежутку времени, когда  и амплитуда ВЧ-колебаний близка к максимальной . В этом случае мощность на выходе модулятора:

.

3. Минимальный режим соответствует промежутку времени, когда  и амплитуда ВЧ - колебаний близка к минимальной . Выходная мощность модулятора в минимальном режиме:

, при , .

При модуляции выходная мощность медленно меняется во времени:

Средняя во времени мощность модулятора:

.

При ,  т.e. модуляция вызывает увеличение выходной мощности ВЧ-колебаний на  что обусловлено появлением боковых составляющих спектра AM-колебаний.

В современных передатчиках наиболее часто производят AM. изменяя напряжение питания. Как правило, модулирующие колебания приводят к двум или более каскадов. При этом оконечный каскад работает в режиме комбинированной модуляции, когда по закону сигнала изменяется два модулирующих фактора: амплитуда ВЧ колебания возбуждения и напряжения питания АЭ.

AM осуществляют изменением напряжения на одном или нескольких электродах активного элемента модулируемого каскада. Задающий генератор, как правило, не модулируют, так как изменение режима автогенератора неизбежно приводит к нестабильности частоты автоколебаний. AM в многокаскадных передатчиках производится в оконечном или одновременно в двух - трёх последних каскадах.

Структурная схема AM изменением напряжения смещения изображена на рис.1.

Рис. 1. Структурная схема АМ изменяемая напряжением смещение.

На рис.1. приняты обозначения: СВ - система возбуждения, предназначена для формирования синусоидального высокочастотного сигнала с частотой ; МУ - модулирующее устройство. В случае AM это усилитель низкой частоты, на вход которого включен преобразователь М - микрофон; частота усиливаемых колебаний в общем случае изменяется от  до ; МТ - модуляционный трансформатор; АЭ - активный элемент (лампа, полупроводниковый прибор); НС - нагрузочная система, состоящая из цепи согласования и нагрузки. и  - соответственно источники напряжений смещения и питания.  и  - соответственно элементы входного и выходного фильтров.

Модуляция смещения производится в недонапряжённом режиме. Статические (СМХ) модуляционные характеристики (аппроксимированные) имеют вид:

Рис. 2. Статистические модуляционные характеристики при

АМ изменением напряжения смещения.

Представленные на рис.2. СМX характерны для ламп. Для транзисторов они смещаются вправо, в область положительных значений смещений . СМХ имеют линейный участок при углах отсечки . При этом максимальная глубина модуляции не превышает 0,7. Это, и низкие энергетические показатели модулятора являются недостатками AM смещением. Мощность МУ при модуляции смещением невелика, что является её достоинством. К последним относится также постоянство коэффициента усиления по мощности.

Структурная схема AM изменением напряжения возбуждения (этот режим работы ГВВ называется усилением модулированных колебаний) показана на усилением модулированных колебаний) показана на рис.3.

Рис. 3. Структурная схема АМ изменением напряжения возбуждения.

AM - амплитудный модулятор, на выходе которого напряжение (или ток) изменяется в соответствии с законом AM.

Модуляция возбуждением проводится также в недонапряжённом режиме. Форма СМХ (рис.4.) зависит от угла отсечки. Линейная модуляционная характеристика имеет место при . При  происходит углубление модуляции, что может привести к увеличению уровня фона и т.д., поэтому следует избегать использования такого режима работы усилителя.

Рис. 4. СМХ при АМ изменением напряжения возбуждения.

Структурная схема AM изменением напряжения питания изображена на рис.5.