Modulacja częstotliwości cz.2

Realizacja modulacji częstotliwości
Modulacja częstotliwości może być przeprowadzona w układzie generatora przestrajanego
napięciem, którego częstotliwość powinna się zmieniać proporcjonalnie do wartości napięcia
sterującego. Efekt taki można uzyskać, zmieniając sygnałem modulującym częstotliwość
rezonansową obwodu LC generatora. Można to osiągnąć przez dołączenie równolegle do
obwodu LC reaktancji pojemnościowej (lub indukcyjnej) zależnej liniowo od wartości
napięcia lub prądu sygnału modulującego.

W najprostszym przypadku do przestrajania obwodu rezonansowego może być zastosowana
dioda pojemnościowa spolaryzowana wstępnie w kierunku zaporowym. Zmiana tej
polaryzacji wymuszona sygnałem modulującym spowoduje zmianę pojemności diody, a więc
przestrojenie generatora. Na schemacie poniżej przedstawiono przykładowo układ generatora
Colpittsa w figuracji WB, w którym jedną z dzielonych pojemności zastąpiono diodą
pojemnościową spolaryzowaną w kierunku zaporowym (w obwodzie: U

CC

, dławik w.cz. i

rezystor R

3

).

Wartość chwilowa napięcia polaryzującego diodę jest sumą napięcia polaryzacji wstępnej i
napięcia modulującego. W takt tego napięcia zmienia się pojemność diody, a więc zmienia się
również częstotliwość generatora. Przy zerowym sygnale modulującym generator wytwarza
przebieg nośny o częstotliwości f

N

. Gdy wartość napięcia modulującego rośnie, wzrasta

również pojemność diody i zmniejsza się wówczas częstotliwość generatora.

Zamiast diody pojemnościowej do obwodu rezonansowego generatora może być przyłączony
układ, którego impedancja wyjściowa ma charakter czysto reaktancyjny o wartości
zmieniającej się wraz z sygnałem modulującym.

Click here to buy

A

B

B

Y

Y

PD

F Transfo

rm

er

2

.0

w

w

w .A

B B Y Y.

c o

m

Click here to buy

A

B

B

Y

Y

PD

F Transfo

rm

er

2

.0

w

w

w .A

B B Y Y.

c o

m

Przykład modulatora, w którym zastosowano pojemnościowy układ reaktancyjny do
przestrajania generatora Meissnera, przedstawiono na schemacie poniżej.

Sygnałem modulującym doprowadzonym do bazy tranzystora T

1

, jest zmieniana jego

zastępcza pojemność wyjściowa C

eq

. Powoduje to zmianę częstotliwości rezonansowej

obwodu C

eq

, C

1

i L

1

, a więc zmianę częstotliwości generatora.

Układy reaktancyjne
Układy reaktancyjne przedstawiono (bez elementów obwodu polaryzacji) na schematach
poniżej.

Dla zakresu częstotliwości, przy których reaktancja kondensatora jest dużo większa od
rezystancji R (układ a), czyli gdy X

C

» R, impedancja wyjściowa układu może być wyrażona

wzorem

gdzie pojemność zastępcza C

eq

= RCg

m

, przy czym transkonduktancja tranzystora g

m

=I

C

/U

T

.

Impedancja wyjściowa układu jest więc reaktancją o charakterze pojemnościowym, a zatem
obwód wyjściowy układu może spełniać funkcję pojemności o zmiennej wartości C

eq

,

zależnej od prądu kolektora tranzystora. Przez zamianę miejscami pojemności C i rezystancji
R (układ b), dla R » X

C

, impedancja wyjściowa układu jest reaktancja o charakterze

indukcyjnym

Click here to buy

A

B

B

Y

Y

PD

F Transfo

rm

er

2

.0

w

w

w .A

B B Y Y.

c o

m

Click here to buy

A

B

B

Y

Y

PD

F Transfo

rm

er

2

.0

w

w

w .A

B B Y Y.

c o

m

gdzie indukcyjność zastępcza L

eq

= RC/g

m

. Pod względem elektrycznym obwód wyjściowy

układu zachowuje się więc jak indukcyjność o wartości L

eq

, która może być zmieniana

prądem kolektora tranzystora, a więc zależnie od sygnału doprowadzonego do bazy.

Click here to buy

A

B

B

Y

Y

PD

F Transfo

rm

er

2

.0

w

w

w .A

B B Y Y.

c o

m

Click here to buy

A

B

B

Y

Y

PD

F Transfo

rm

er

2

.0

w

w

w .A

B B Y Y.

c o

m