Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

 Комментарии к статье

Балансные модуляторы передающего тракта трансиверов чаще всего выполняют на диодах, транзисторах или микросхемах. Применение в этих устройствах варикапов дает значительные преимущества, о которых и рассказано в предлагаемой статье.

Весьма интересным модулятором для передающего тракта трансиверов, особенно экономичных трансиверов прямого преобразования, является пассивный модулятор, выполненный на варикапах - полупроводниковых диодах с управляемой емкостью р-n перехода. Будучи реактивными элементами они почти не поглощают энергии, поэтому выполненный на них модулятор отличается повышенным КПД. Кроме того, он имеет высокое сопротивление по НЧ входу, что облегчает построение микрофонного усилителя. При этом модулятор обеспечивает значительное усиление мощности НЧ сигнала.

В литературе описаны схемы балансных модуляторов на варикапах с симметрирующими трансформаторами [1]. Предлагаемый модулятор не содержит намоточных элементов, поскольку симметрирующий трансформатор заменен высокочастотным фазоинверсным каскадом на транзисторе.

Схема модулятора приведена на рисунке.

Устройство действует следующим образом. Варикапы VD1 и VD2 включены последовательно между эмиттером и коллектором транзистора VT1. Постоянное напряжение имеющееся между этими электродами транзистора служит одновременно и напряжением смещения для варикапов. Переменный резистор R5 является элементом балансировки модулятора и делит это напряжение примерно пополам. При изменении положения движка резистора напряжение смещения на одном варикапе увеличивается, на другом - уменьшается. Регулировкой добиваются того, чтобы емкость варикапов оказалась одинаковой.

Номиналы резисторов R1 и R2 делителя в цепи базы транзистора VT1 выбраны так, чтобы напряжение между коллектором и эмиттером в отсутствии сигнала было около 7 В при напряжении питания 15 В.

При подаче ВЧ напряжения на базу транзистора VT1, через разделительный конденсатор С1, каскад работает как фазоинвертор и на резисторах R3 и R4 выделяются равные, но противофазные ВЧ напряжения, так как их сопротивления равны, и через них протекает практически один и тот же ток (током базы можно пренебречь). При этом напряжения на VD1 и VD2 тоже одинаковы, следовательно, выходное ВЧ напряжение равно нулю.

Модулирующий звуковой сигнал подается через разделительную цепь R6C4. При положительной полуволне емкость варикапа VD1 увеличивается, a VD2 уменьшается, при отрицательной - наоборот. Баланс моста, образованного резисторами R3, R4 и варикапами, при этом нарушается. На выходе появляются полуволны модулированного DSB сигнала с подавленной несущей.

Не имея симметрирующего трансформатора, данный модулятор свободен от недостатков последнего (трудоемкость намотки, неточность симметрирования, наводки и т. д.) и обладает усилением не только по низкой, но и по высокой частоте, так как входное сопротивление транзисторного каскада существенно выше выходного. Это позволяет подключить модулятор к гетеродину без дополнительных буферных каскадов, а при использовании кварцевой стабилизации даже совместить модулятор с гетеродином [2].

В данном модуляторе заслуживает внимания включение балансировочного резистора R5. Обычно его включают между источником питания и общим проводом, а здесь он включен между эмиттером и коллектором фазоинверсного каскада. Это сделано по следующим соображениям:

1. При изменении режима транзистора, вызванного изменением температуры и других параметров, изменяются напряжения на коллекторе и эмиттере, что в устройстве, собранном по обычной схеме, может привести к разбалансировке каскада. В предложенном варианте включения все напряжения изменяются синхронно, поэтому разбалансировки не происходит.
2. Цепь балансировки не нуждается в дополнительной развязке от источника питания, что снижает фон переменного тока и т. п.
3. Регулировка происходит плавнее, так как резисторы R3 и R4 играют роль ограничительных и уменьшают пределы изменения напряжения на варикапах.

Резисторы R3 и R4 специально выбраны с невысоким сопротивлением, чтобы, во-первых, снизить выходное сопротивление модулятора, а во-вторых, чтобы меньше сказывалась разница выходных сопротивлений фазоинверсного каскада по эмиттерному и коллекторному выходам.

Выходное сопротивление модулятора имеет тот же порядок, что и реактивное сопротивление варикапов на частоте несущей. Из этого следует, что на высоких частотах имеет смысл применять варикапы с малой емкостью, а на низких частотах - с большой. Для лучшего подавления несущей выгодно использовать подобранные по емкости наборы варикапов. Подойдут, например, наборы, предназначенные для селекторов ТВ каналов (КВ123А и им подобные с разбросом емкостей не более 3 %).

Экспериментальная проверка модулятора на частоте 5 МГц показала следующее. При подаче на вход ВЧ напряжения с амплитудой 1,5 В на выходе модулятора был получен DSB сигнал амплитудой 1 В при подавлении несущей более 40 дБ. Амплитуда НЧ напряжения при этом не превосходила 2...3 В. Ее не следует чрезмерно увеличивать, чтобы не зайти в область открывающих напряжений на варикапах [3] и не вызвать нелинейных искажений промодулированного сигнала (ограничения огибающей на пиках НЧ напряжения).

Литература

1. Поляков В.Т. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. - М.: "Патриот", 1990, с. 129.
2. Поляков В. Формирователь SSB сигнала. - Радио, 1983, № 3, с. 21.
3. Степанов Б. Особенности применения варикапов. - Радио, 2002, № 9, с. 27, 28.

Автор: М.Сыркин (UA3ATB), г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Грим и попкультура заставили людей бояться клоунов 16.03.2023 Британские исследователи определили основные причины распространенной в мире боязни клоунов. Ими назвали сложность в распознавании эмоций клоуна, которые скрывает выраженный грим, а также изображение клоунов как негативных персонажей в средствах массовой информации. Боязнь клоунов называют коулрофобией, и она распространена как среди детей, так и взрослых. Одно из наиболее полных исследований установило, что около половины человеческой популяции в определенной степени боится клоунов, а для 5 процентов этот страх панический. Почему персонажи, чьим предназначением является развлекать и доставлять радость, для большого количества людей являются источником негативных эмоций, недостаточно исследованы, хотя выдвигаются различные гипотезы. Неопределенность мотивировала психологов Университета Южного Уэльса провести собственные исследования. Ученые проанализировали существующую научную литературу по теме коулрофобии, выделив гипотезы для ее объяснения, и создали собственный опросник для установления причин боязни клоунов. Пройти его пригласили 528 добровольцев, сообщивших, что хотя бы немного боятся клоунов. Одной из наиболее очевидных причин опасаться клоунов является негативный опыт с ними, особенно в детстве. Однако результаты свидетельствуют, что этот фактор оказывает наименьшее влияние на возникновение коулрофобии. Также не способствует страху и наличие в семье другого коулрофоба. Больше всего с фобией оказались связаны непредсказуемость эмоций клоуна, которые скрываются ярким гримом, и их освещение в массмедиа. Что касается грима, то из-за него трудно уловить истинное настроение человека и предсказать его намерения, например гнев, который может означать опасность. Эффект усиливается непредсказуемостью поведения клоунов, являющейся частью их представления. Это склонно вызывать напряженность и встревоженность. Что касается влияния СМИ, то дело в том, что в книгах и фильмах клоуны нередко изображаются негативными персонажами, например известный Пеннивайз из романа "Оно" Стивена Кинга и одноименных экранизаций произведения. Очень бледное лицо и деформированные, акцентированные красным черты также подсознательно вызывают у людей сразу, в частности из-за ассоциации с болезненностью и неестественностью, что объясняется эффектом жуткой долины.

Другие интересные новости:

▪ Устранение причины возгорания аккумуляторов

▪ Как муравьишка домой спешил

▪ AMOLED с большой диагональю

▪ Дом на воде

▪ Ученые сблизили одинаково заряженные частицы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Звонки и аудио-имитаторы. Подборка статей

▪ статья Господь Бог изощрен, но не злонамерен. Крылатое выражение

▪ статья Кто изобрел шампанское? Подробный ответ

▪ статья Работа с ручным пневматическим инструментом. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Сварочный аппарат для точечной сварки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Любимая цифра. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026