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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Оперативный прогноз солнечной бури 12.09.2025 Человечество привыкло считать Солнце источником тепла и света, но оно может быть и источником опасности. Мощные выбросы заряженных частиц, возникающие во время солнечных вспышек, способны нарушать работу спутников, влиять на системы связи и даже выводить из строя электросети. Научиться предсказывать такие события заранее - значит получить шанс защитить инфраструктуру Земли от последствий космической погоды. Прорыв в этой области стал возможен благодаря миссии Европейского космического агентства Solar Orbiter. Аппарат сумел впервые зафиксировать магнитное поле внутри коронального выброса массы (CME), когда тот только направлялся к нашей планете. Именно этот параметр играет решающую роль, так как именно ориентация магнитного поля определяет силу воздействия бури на земную магнитосферу. Событие произошло 1 августа 2023 года, когда Solar Orbiter оказался в удачном положении на орбите. Аппарат перехватил CME и позволил ученым измерить его характеристики еще до прибытия к Земле. Это стало основой для оперативного прогноза, который, как сообщал журнал New Scientist, оказался рекордным — более чем за 15 часов до начала геомагнитной бури. Такой временной зазор позволяет своевременно перевести спутники в безопасный режим, перестроить работу энергосистем и минимизировать возможные сбои. До этого момента прогнозы ограничивались лишь оценкой скорости и направления движения корональных выбросов. Но этих данных было недостаточно, чтобы понять, насколько сильно ударит буря. Теперь же появляется возможность построить полноценную систему раннего предупреждения, если разместить аналогичные аппараты на гелиоцентрических орбитах или в точках Лагранжа, где они смогут постоянно мониторить состояние солнечного ветра. Особую важность такая система приобретает в свете растущей активности Солнца. Сейчас идет 25-й солнечный цикл, и в ближайшие годы он достигнет своего максимума. Это означает, что число мощных вспышек и выбросов будет возрастать, а значит, возрастает и риск серьезных последствий для технологий, зависящих от стабильности спутникового сигнала. Ученые подчеркивают, что речь идет не только о защите научных миссий и телекоммуникационных спутников. Под угрозой могут оказаться навигационные системы, авиация и даже финансовый сектор, где каждое нарушение связи способно вызвать цепочку проблем. Предсказание солнечных бурь заранее становится не просто научной задачей, а вопросом глобальной безопасности.

Другие интересные новости:

▪ Беговая дорожка для стадионов с улучшенным покрытием и сенсорами

▪ Recon Jet: конкурент Google Glass

▪ Игровые ноутбуки Lenovo Legion R7000P и R9000P

▪ Эффективное средство против обледенения поверхностей

▪ Новая технологическая платформа для чипов носимой электроники и Интернета вещей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбительские расчеты. Подборка статей

▪ статья Электрическая овощерезка. Чертеж, описание

▪ статья Почему Теодор Рузвельт не доверял Жиллетту и отказался от выгодного предложения? Подробный ответ

▪ статья Черепаший узел. Советы туристу

▪ статья Парасол - зонтичная антенна на 160 метров. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Экономичное устройство защиты аппаратуры от колебаний напряжения сети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025