r r
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: UCC, dławik w.cz. i
rezystor R3).
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 fN. 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.
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
Przykład modulatora, w którym zastosowano pojemnościowy układ reaktancyjny do
przestrajania generatora Meissnera, przedstawiono na schemacie poniżej.
Sygnałem modulującym doprowadzonym do bazy tranzystora T1, jest zmieniana jego
zastępcza pojemność wyjściowa Ceq. Powoduje to zmianę częstotliwości rezonansowej
obwodu Ceq, C1 i L1, 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 XC R, impedancja wyjściowa układu może być wyrażona
wzorem
gdzie pojemność zastępcza Ceq = RCgm, przy czym transkonduktancja tranzystora gm=IC/UT.
Impedancja wyjściowa układu jest więc reaktancją o charakterze pojemnościowym, a zatem
obwód wyjściowy układu może spełniać funkcję pojemności o zmiennej wartości Ceq,
zależnej od prądu kolektora tranzystora. Przez zamianę miejscami pojemności C i rezystancji
R (układ b), dla R XC, impedancja wyjściowa układu jest reaktancja o charakterze
indukcyjnym
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
gdzie indukcyjność zastępcza Leq = RC/gm. Pod względem elektrycznym obwód wyjściowy
układu zachowuje się więc jak indukcyjność o wartości Leq, która może być zmieniana
prądem kolektora tranzystora, a więc zależnie od sygnału doprowadzonego do bazy.
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B