Способы осуществления ЧМ
Частотный модулятор изменяется обычно представляет собой транзисторный LC-автогенератор, частота которого под действием модулирующего напряжения с помощью варикапа. Упрощенная (без цепей питания) схема модулятора представлена на рисунке 2.9, а. На этой схеме показаны только реактивные сопротивления, от которых в основном зависит частота колебаний, возникающих в АГ. Элементы С1, С2, С3 и L образуют колебательный контур трехточечного АГ. Конденсатор С4 для тока ВЧ включен последовательно с варикапом, чтобы разделить постоянные напряжения на варикапе и коллекторе транзистора, а при С4 соизмеримой с СВ, обеспечить при необходимости частичное подключение варикапа к контуру АГ.
На рисунке 2.9, б представлены характеристики варикапа СВ(е) и действующие на нём напряжения.
Напряжение на варикапе e =Eo+ 
e , где Е0-напряжение смещения, соответствующее режиму молчания или “телефонной точке” модуляционной характеристики; е – мгновенное значение переменной составляющей напряжения; 
 |
Рис.2.9 Упрощенная схема АГ
с ЧМ при помощи варикапа (а),
характеристика варикапа и
действующие на нем напряжения(б).
Выражение для генерируемой частоты может быть представлено в следующем виде:
где 
- относительное смещение центральной частоты при модуляции; 
- девиации основной частоты модуляции и её гармоник, которые определяются параметрами варикапа, схемы, режимом.
Из приведенного выражения следует, что при ЧМ имеют место два нелинейных явления: изменяется значение центральной частоты на 
; возникают нелинейные искажения по второй К2= 
и третьей К3= 
гармоникам (искажения более высоких порядков малы). Сдвиг центральной частоты объясняется в основном нелинейностью СВ(е); при модуляции приращение ёмкости в положительный полупериод С(+) оказывается больше чем уменьшение её на С(-) в отрицательный полу период модуляции (см. рисунок 2.9,б).
Среднее значение ёмкости возрастает, а частота генератора w понижается. Сдвиг 
зависит от UΩ и может быть уменьшен только с помощью линеаризации статической модуляционной характеристики и нелинейного предыскажения модулирующего 
сигнала.
 |
На рисунке 2.10 представлены основные характеристики для ЧМ (ФМ).
Рисунок 2.10 Основные характеристики при ЧМ (ФМ) модуляции;
а-статическая модуляционная; б-амплитудная динамическая модуляционная;
в-частотная динамическая модуляционная.
На рисунке 2.11 приведена схема кварцевого АГ управляемого по частоте.
В этой схеме КвР используется на частоте последовательного резонанса, как правило, на основной гармонике.
 |
 |
Собственно АГ здесь выполнен по схеме Клаппа, причём ёмкость варикапа является компенсирующей в цепи индуктивного сопротивления, создаваемого L1. Такие АГ обладают несколько пониженной стабильностью генерируемой частоты и не позволяют обеспечить большую девиацию частоты. Поэтому прямые способы осуществления ЧМ в кварцевых АГ находят применение в основном в РПДУ низовой связи. Для повышения стабильности средней частоты применяются системы автоматической подстройки частоты (АПЧ). Получение ЧМ с помощью ФМ (косвенный метод ЧМ) позволяет осуществить управление ВЧ колебаниями не в АГ, а в последующих каскадах, что создаёт хорошие предпосылки в обеспечении высокостабильной работы АГ с КвР. Структурная схема косвенного метода приведена на рисунок 2.12. Преобразование ФМ в ЧМ идет на основании формулы (2.13), 
(см. таблицу 1.).
Получение ЧМ с помощью ФМ
Практикуется и в РПДУ низовой связи.
Рисунок 2.12 Косвенный метод ЧМ.
Дата добавления: 2016-02-04; просмотров: 1553;