Modulatory amplitudy

Metody modulacji AM

w układzie parametrycznym

na elemencie mnożącym

na elemencie nieliniowym

przez kluczowanie sygnału modulującego

wzm

T

E

we

2

,

1

c

m

U

4

I

du

di

g





we

m

E

1

c

u

g

2

I

i







we

m

E

2

c

u

g

2

I

i







Jeżeli

U

we

 0

t

cos

U

u

o

cm

we





…układ może być wzmacniaczem fali nośnej o regulowanym wzmocnieniu.

(przebieg nośny o amplitudzie U

cm

)

Modulator parametryczny na parze różnicowej

 100 mV

jeżeli uda się uzyskać





)

t

(

x

k

1

I

I

0

E

E



































T

we

0

E

we

T

E

E

1

c

U

4

)

t

(

u

2

1

)

t

(

kx

1

I

)

t

(

u

U

4

I

2

I

i





)

t

(

u

)

t

(

kx

1

U

4

I

)

t

(

x

2

I

k

2

I

we

T

0

E

0

E

0

E











t

cos

U

o

cm







t

cos

)

t

(

kx

1

U

4

U

I

)

t

(

x

2

I

k

2

I

o

T

cm

0

E

0

E

0

E













prąd z modulacją AM

można odfiltrować

jak uzyskać ?





)

t

(

x

k

1

I

I

0

E

E







E

E

BE

Bo

E

BE

Bo

E

R

)

t

(

x

R

U

U

R

U

)

t

(

x

U

I





































)

t

(

x

U

U

1

1

R

U

U

I

BE

Bo

E

BE

Bo

E

I

E0

k

t

cos

U

)

t

(

x

Jeże

mm





li

Eo

BE

Bo

U

U

U





ale

średnie napięcie na emiterze





t

cos

m

1

R

U

t

cos

U

U

1

R

U

I

E

Eo

Eo

mm

E

Eo

E































praktycznie…

t

cos

U

u

mm

m





2

1

1

cc

Bo

R

R

R

U

U





dobór pojemności C

1

…

Selektywność obwodu powoduje zmniejszenie głębokości modulacji

na wyjściu modulatora!

Filtracja niepotrzebnych składowych z widma prądu wyjściowego

program





t

cos

)

t

(

kx

1

U

4

U

I

)

t

(

x

2

I

k

2

I

)

t

(

i

o

T

cm

0

E

0

E

0

E

wy













powstawanie 3.
harmonicznej
we wzmacniaczu
różnicowym

pamiętajmy o 3-harmonicznej. którą wprowadza stopień różnicowy

w granicy - stopień różnicowy = ogranicznik

Końcowy schemat modulatora

Jeżeli R

E

jest zbyt mały ze względu na stabilizację punktu pracy…

dla określenia
głębokości modulacji
istotny jest spadek
napięcia na R

E1

Modulatory zrównoważone AM

brak fali nośnej na wyjściu

Dwa identyczne elementy nieliniowe w modulatorze zrównoważonym

2

2

1

2

1

1

)

u

u

(

b

)

u

u

(

a

i









2

1

2

1

2

2

)

u

u

(

b

)

u

u

(

a

i









2

1

1

2

1

u

u

b

4

u

a

2

i

i











Praktycznie może to tak wyglądać…

2

2

1

2

1

1

)

u

u

(

b

)

u

u

(

a

i









2

1

2

1

2

2

)

u

u

(

b

)

u

u

(

a

i









2

1

1

2

1

u

u

b

4

u

a

2

i

i











transformatory – niemile widziane

modulator pojedynczo zrównoważony
względem u2

2

u

b

u

a

i









2

u

b

u

a

i









2

2

1

2

1

1

)

u

u

(

b

)

u

u

(

a

i









2

1

2

1

2

2

)

u

u

(

b

)

u

u

(

a

i









2

1

2

2

1

u

u

b

4

u

a

2

i

i











przykład z diodą

modulator pojedynczo zrównoważony
względem u1

Praktyczne realizacje układowe…

sprawność układów praktycznych – niewielka;

potrzebne duże napięcia wejściowe

Modulatory kluczowane









































...

3

cos

3

1

t

cos

2

2

1

)

t

(

x

o

o

t

cos

)

t

(

x

2

o









po filtracji zbędnych składowych…

i to jest DSB-SC!

kluczowanie
jednobiegunowe

kluczowanie
dwubiegunowe



























...

3

cos

3

1

t

cos

4

)

t

(

x

o

o

t

cos

)

t

(

x

4

o









po filtracji zbędnych składowych…

Diodowy modulator kluczowany

Każdy mnożnik analogowy

jest z zasady działania modulatorem (podwójnie) zrównoważonym

Układ 1042 - podstawowy układ mnożący

UL1042, SO42P…

założenia do analizy U

D

= U

BEP

= 0,6V

u

2

u

1

]

u

k

1

[

I

i

2

50

c

5

c







]

u

k

1

[

I

i

2

50

c

6

c







)

u

(

g

2

/

I

i

1

12

m

5

c

1

c









1

12

m

5

c

2

c

u

g

2

/

I

i







1

34

m

6

c

3

c

u

g

2

/

I

i







)

u

(

g

2

/

I

i

1

34

m

6

c

4

c









1

34

m

12

m

50

c

1

34

m

12

m

6

c

5

c

4

c

2

c

u

)

g

g

(

I

u

)

g

g

(

2

/

i

2

/

i

i

i





















u

1

u

2

T

2

50

c

T

6

c

34

m

U

4

]

u

k

1

[

I

U

4

i

g









T

2

50

c

T

5

c

12

m

U

4

]

u

k

1

[

I

U

4

i

g









2

1

T

50

c

50

c

4

c

2

c

u

u

U

4

I

k

2

I

i

i











]

u

k

1

[

I

i

2

50

c

5

c







k = ?

u

1

u

2

e

5

c

be

2

R

i

u

2

/

u







]

u

k

1

[

I

i

2

50

c

5

c







k = ?

tylko składowe przemienne

e

21

c

e

21

c

e

11

b

e

11

be

y

i

h

i

h

i

h

u











be

e

21

5

c

u

y

i





e

21

e

e

21

5

c

e

e

21

5

c

e

5

c

e

21

5

c

2

y

R

y

1

i

R

y

1

i

R

i

y

i

2

/

u



























e

21

e

e

21

5

c

2

y

)

R

y

1

(

2

i

u





tylko składowe przemienne

2

50

c

5

c

2

50

c

5

c

u

k

I

i

]

u

k

1

[

I

i















e

50

c

e

e

21

e

21

50

c

R

I

2

1

R

y

1

y

I

2

1

k









e

21

e

e

21

5

c

2

y

)

R

y

1

(

2

i

u





2

50

c

5

c

u

I

i

k





)

R

y

1

(

2

y

u

i

e

e

21

e

21

2

5

c







zapis ogólny, ze składową DC

bez składowej DC

po zwarciu końcówek 10 i 12

2

50

c

50

c

2

50

c

5

c

u

k

I

I

]

u

k

1

[

I

i















2

T

50

c

50

c

2

56

m

50

c

5

c

u

U

4

I

2

I

u

g

I

i













stąd

T

U

2

1

k 

wspólny prąd emiterowy
obydwu tranzystorów













2

1

T

50

c

50

c

4

c

2

c

u

u

U

4

I

k

2

I

i

i

e

50

c

R

I

2

1

k 

2

1

e

T

50

c

u

u

R

U

4

1

I









T

U

2

1

k 

2

1

2

T

50

c

50

c

u

u

U

4

I

I









2

1

wy

u

u

i









2

3

V

/

A

10

8

,

6









2

3

V

/

A

10

159









kondensatory
sprzęgające
i blokujące = ?

2

3

V

/

A

10

7









2

3

V

/

A

10

170









składowe zmienne

U

T

= 26 mV

U

T

= 25 mV

wyraźny wpływ temperatury…

Przy większej amplitudzie przebiegu nośnego

układ 1042 zachowuje się

jak dwubiegunowy modulator przełącznikowy

Układ scalony MC 1496

funkcjonalny odpowiednik 1042, ale brak wewnętrznych elementów polaryzacji

pasmo < 300 MHz

Układ scalony SA612A