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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE modulateur équilibré. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Noeuds d'équipement de radio amateur. Modulateurs Pour obtenir des oscillations modulées en amplitude avec une porteuse supprimée dans la technologie de communication, des modulateurs équilibrés par diode et en anneau sont généralement utilisés. Ils fonctionnent très bien à des fréquences relativement basses, mais à des fréquences supérieures à 10 MHz, ces modulateurs ont une précision d'équilibrage médiocre et, par conséquent, une suppression de porteuse. Ceci est dû à la difficulté de sélectionner des diodes de caractéristiques identiques et à l'effet de shunt néfaste des capacités des diodes qui augmente en HF. Le modulateur équilibré proposé (certificat d'auteur n° 627560. Bulletin n° 34 du 5.10.78) est largement dépourvu de cet inconvénient. Il est fabriqué selon le schéma du pont en forme de T (Fig. 1). Le pont en T lui-même contient un transformateur haute fréquence symétrique T1 et deux résistances Z1 et Z2. Ils peuvent être actifs ou réactifs (inductifs ou capacitifs). Le coefficient de transfert (le rapport de la tension de sortie Uout à la tension développée par le générateur de porteuse G1) du pont en T est nul sous la condition Z1 = =4Z2. Si la résistance Z2 est augmentée. en sortie du pont apparaît une tension en phase avec la tension du générateur, puisque le courant dans la branche longitudinale du pont contenant Z1 prévaudra. Si la résistance Z2 est réduite, le courant traversant la moitié gauche (selon le circuit) de l'enroulement du transformateur T1 et la branche transversale - la résistance Z2 prévaudra. A la sortie dans ce cas, une tension apparaîtra, induite dans la moitié droite de l'enroulement, et antiphase à la tension du générateur. Ainsi, en changeant la résistance d'un des bras du pont en temps avec la fréquence audio, vous pouvez obtenir un signal DSB.
Un schéma pratique d'un modulateur fonctionnant à une fréquence porteuse de 28 MHz est illustré à la fig. 2. La résistance de la branche longitudinale 7.1 est capacitive
la résistance du condensateur C1, et la transverse Z2 est la capacité de la varicap V1. La tension de mélange est fournie à la varicap à partir de la résistance ajustable R2, qui équilibre le modulateur. Si la source de polarisation a une borne négative connectée au fil commun, l'inclusion de la varicap doit être modifiée à l'opposé. La capacité du condensateur C / doit être quatre fois inférieure à la capacité de la varicap à une tension de mélange donnée. Lorsqu'une tension de modulation sonique est appliquée à la varicap. sa capacité change et le pont en T est déséquilibré dans un sens ou dans l'autre, fournissant une modulation d'amplitude avec suppression de porteuse. Des tensions porteuse et audiofréquence sont appliquées au modulateur (les générateurs G1 et G2 peuvent, en principe, être connectés aussi bien en série qu'en parallèle). Dans ce cas, l'impédance d'entrée pour la fréquence audio est très grande et atteint des dizaines de mégaohms. Grâce à cela, le modulateur peut être connecté à n'importe quelle source de signal basse fréquence G2 à haute résistance, par exemple un déphaseur RC (lors de la conception d'un excitateur de phase SSB). La tension de modulation peut également être appliquée d'une manière différente: à la borne supérieure du condensateur C5, en réduisant sa capacité à 1000 ... 3000 pF afin d'éviter de bloquer les fréquences sonores plus élevées. La résistance d'entrée sera alors égale à la valeur de la résistance du circuit mélangeur R1. Le moteur de la résistance variable R2 doit être connecté à un fil commun via un condensateur d'une capacité de 0.1 ... 10 microfarads.La résistance d'entrée du modulateur pour le générateur de fréquence porteuse G/ est bien inférieure. il est de nature capacitive et est d'environ 200 ohms.
Le condensateur de couplage C2 empêche la tension sonore d'entrer dans la sortie du modulateur. Pour faire correspondre le modulateur à la charge, la boucle P LIC3C4 est utilisée, réglée sur la fréquence du signal. Avec les valeurs nominales des condensateurs indiquées à la fig. 2, le modulateur est en bon accord avec une charge à haute résistance (un étage amplificateur réalisé sur une lampe ou un transistor à effet de champ). Pour correspondre à une charge à faible résistance, un condensateur C4 plus grand doit être utilisé, pour obtenir une puissance de sortie maximale du signal modulé. La boucle P permet un bon filtrage des harmoniques porteuses avec des fréquences de 2f, 3f, etc. En ajustant cette boucle, vous pouvez également obtenir une bonne linéarité du modulateur. Les distorsions non linéaires lors du fonctionnement du modulateur sur une charge active se présentent comme suit: l'amplitude du signal de sortie avec une demi-onde négative de la tension de modulation (lorsque la capacité de la varicap augmente) est un peu plus grande qu'avec une positive. Cela équivaut à l'apparition de la seconde harmonique du signal modulant. L'apparition de distorsions s'explique par une diminution de la résistance capacitive interne du modulateur avec une augmentation de la capacité de la varicap. Avec une augmentation du facteur de modulation m, les distorsions non linéaires augmentent sensiblement (courbe 1 sur la Fig. 3). La forme d'onde correspondante du signal de sortie est illustrée à la fig. 4a.
Les distorsions décrites sont presque complètement éliminées avec un léger désaccord du circuit de sortie en fréquence. lorsque sa résistance devient inductive. Avec un désaccord supplémentaire, des distorsions similaires apparaissent (mais une autre demi-onde du signal modulé diminue). Ainsi, en ajustant le circuit avec le condensateur C3, de très petites distorsions non linéaires peuvent être obtenues (courbe 2 sur la Fig. 3 et l'oscillogramme sur la Fig. 4, b). Avec un circuit correctement accordé, la valeur instantanée du coefficient harmonique dans le pire des cas (l'amplitude du signal basse fréquence est telle que le coefficient de modulation m correspond au maximum de la courbe 2 de la Fig. 3) ne dépasse pas 2...3%. L'équilibrage du modulateur lors du réglage du contour n'est pas perturbé. Dans le modulateur, vous pouvez utiliser n'importe quel type de varicap avec une capacité nominale d'au moins 30 pF. Le transformateur T1 est bobiné sur un tore (taille K8x4x2) en ferrite M100NN et contient 2x10 spires de fil PELSHO 0,25. Vous pouvez utiliser d'autres noyaux annulaires en ferrite avec une perméabilité de 30 à 400. Les deux moitiés de l'enroulement du transformateur sont enroulées simultanément avec deux fils pliés ensemble. Ensuite, le début de l'un d'eux est relié à la fin de l'autre, formant la conclusion médiane. La bobine LI contient 20 tours du même fil enroulé sur un cadre cylindrique (tube) d'un diamètre de 6 mm. La configuration du modulateur est simple. En réglant la tension de polarisation sur la résistance ajustable R2 à environ 6 V, équilibrez approximativement le modulateur avec le condensateur C1 au minimum du signal porteur à la sortie. Un équilibrage fin est obtenu en ajustant la résistance R2. Ensuite, après avoir appliqué un signal basse fréquence, ils observent la forme de la tension de sortie à l'aide d'un oscilloscope haute fréquence (voir Fig. 4) sur le condensateur C4 J'ajuste le circuit P de sortie à l'amplitude maximale et à la distorsion minimale. Vous pouvez configurer le modulateur sans oscilloscope, en écoutant le signal sur le récepteur de communication. Mais dans ce cas, le réglage des éléments C1 et R2 est effectué en fonction de la porteuse minimale, et C3 - en fonction de la meilleure qualité et de l'intensité du signal. La vérification expérimentale du modulateur a été effectuée à une fréquence porteuse de 28 MHz. L'amplitude de la tension de fréquence porteuse était de 1 V et l'amplitude du signal basse fréquence était de 4 V. Dans ce cas, une amplitude de signal de sortie de 0,35 V a été obtenue avec une suppression de porteuse d'au moins 30 dB (la valeur minimale que l'auteur pouvait enregistrer avec son équipement de mesure). En conclusion, on notera que le modulateur permet d'obtenir non seulement un signal DSB, mais aussi un signal classique modulé en amplitude, en le déséquilibrant fortement avec le condensateur C1 et. rétablissant ainsi le porteur. Dans ce cas, vous pouvez obtenir une AM très profonde (presque 100%) avec une faible distorsion. Auteur : A.Polyakov (RA3AAE), Moscou ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
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