Управление колебаниями в радиопередающих устройствах. Амплитудная модуляция. Анодная (коллекторная) амплитудная модуляция. Базовая амплитудная модуляция. Однополосная амплитудная модуляция. Фильтровой метод. Фазо-компенсационный метод. Фазо-фильтровой метод. Балансный модулятор. Частотная и фазовая модуляции. Импульсная модуляция, страница 5

На практике угловая модуляция осуществляется прямым и косвенным методом. В первом случае модулирующее напряжение воздействует непосредственно на автогенератор модулируемого напряжения. Во втором случае модулирующее напряжение воздействует на каскады после автогенератора. В большинстве случаев частотная модуляция осуществляется с помощью управляемого реактивного элемента, при этом при осуществлении прямой модуляции для обеспечения требуемой стабильности частоты и минимальных искажениях полезного сигнала целесообразно использоваться относительно маломощный LC-генератор с рабочей частотой порядка 1-10 МГц. Естественно, что осуществление частотной модуляции снижает стабильность частоты из-за изменения режима работы активного элемента, поэтому в ряде случаев для сохранения стабильности частоты используют системы автоматической подстройки среднего значения частоты. И структурная схема будет выглядеть следующим образом:

В качестве реактивных элементов используют полупроводниковые диоды с нелинейной зависимость емкостью pn-перехода от приложенного обратного напряжения. Один из вариантов схемы выглядит следующим образом:

(схема 3)

Блокировочные дроссели  определяют режим работы генератора. Резисторы  определяют режим работы по постоянному току. Дроссели, а также конденсаторы – это блокировочные дроссели и разделительные конденсаторы. Сам автогенератор в виде емкостной трехточки, элементами которой являются элементы  и . Частотная модуляция осуществляется варикапом, на переход которого по цепочке  подается модулирующее напряжение. В исходном состоянии варикап закрыт напряжением смещения. Нелинейность характеристики варикапа влияет не только на модулирующее напряжение, но и на напряжение несущей частоты, что проявляется в появлении высших гармоник. Для устранения этого эффекта используется встречное включение варикапов по высокой частоте.

(рисунок 9)

В этом случае напряжение высокой частоты приложены к варикапам в противофазе, токи четных гармоник, которые появляются из-за нелинейности характеристик, имеют сдвиг по фазе на 180 градусов и при обеспечении симметрии они компенсируются. Для модулирующего напряжения варикапы включены параллельно.

Для осуществления фазовой модуляции используют фазовую характеристику колебательного контура одной из маломощной ступени усиления передатчика. Варикап используется в качестве конденсатора колебательного контура и при отсутствии модулирующего напряжения контур настроен на частоту возбуждения. При подаче модулирующего напряжения ёмкость варикапа изменяется, контур расстраивается, при этом изменяется и фаза колебаний. Схема фазовой модуляции на одном каскаде позволяет получить девиацию фазы в пределах до 30 градусов при нелинейных искажениях порядка 7-10%. Для увеличения индекса модуляции используют последовательно включение нескольких контуров. Кроме того, фазовая модуляция может осуществляться и в каскадах умножителей частоты, когда модулирующее напряжение подается в выходной фильтр умножителя.

Частотная модуляция может осуществляться и с помощью реактивного каскада. Эквивалентная схема такого каскада представляется в следующем виде:

(схема 4)

Между электродами включается два реактивных сопротивления. Если , а , то , а для изменения величины эквивалентной индуктивности нужно изменять крутизну характеристики, что осуществляется изменением напряжения на его базе. Возможность использования реактивного транзистора для изменения частоты генератора ограничена, т.к. невозможно изменять крутизну характеристики в широких пределах. При этом сложно обеспечить высокую стабильность частоты. Для ослабления влияния дестабилизирующих факторов используют двухтактные схемы модуляторов, в которых применяются два реактивных каскадах с различными характерами сопротивлений. При этом модулирующее напряжение подается на входы каскадов в противофазе, а выходе этих каскадов включаются к колебательному контуру параллельно.

Импульсная модуляция