Модуляция колебаний

Модуляция является нелинейной операцией, ее осуществляют нелинейными

устройствами — модуляторами. Упрощенно многочисленные типы модуляторов делят на амплитудные, частотные, фазовые, импульсные и цифровые. Амплитудные модуляторы на основе схем резонансных усилителей мощности. При разработке амплитудных модуляторов часто используют эффект преобразования суммы модулирующего и несущего колебаний, подаваемых на безынерционный НЭ. Простейший амплитудный модулятор создают на основе нелинейного резонансного усилителя

Для создания модулятора на входе транзистора VT включают последовательно источники напряжения смещения U₀, модулирующего сигнала e(t), и генератор несущего колебания u_Н(t) и настраивают колебательный контур на несущую частоту ω₀. Рассмотрим принцип получения однотонального АМ-сигнала на основе так называемого базового модулятора (рис. 5.8, а). В этом случае к входу модулятора необходимо приложить суммарное напряжение вида

Положим, что сквозная характеристика транзистора — зависимость тока коллектора I_К от напряжения база-эмиттер U_БЭ — аппроксимирована двумя отрезками прямых линий. Вследствие перемещения рабочей точки относительно напряжения смещения U₀ по закону модулирующего сигнала e(t) происходит изменение угла отсечки тока в кривой несущего колебания. В результате импульсы коллекторного тока I_К транзистора, отражающие изменение амплитуды несущего колебания, оказываются промодулированными по амплитуде. В спектре импульсов коллекторного тока транзистора модулятора содержится множество гармонических составляющих с частотами ω₀ и Ω, а также с кратными и комбинационными (суммарными и разностными составляющими гармоник ω₀ и Ω) частотами. Колебательный контур должен иметь полосу пропускания ∆ω_АМ = 2Ω, и тогда он выделит из спектра импульсов коллекторного тока только гармоники с тремя частотами ω₀ - Ω, ω₀ и ω₀ + Ω

Рис.8. Амплитудный модулятор:

а — упрощенная схема; б — диаграммы токов и напряжений

Рис.9. Модуляционная характеристика