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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Нанопроволока вместо жесткого диска 03.01.2022 Международная группа ученых во главе с Кавендишской лабораторией Кембриджского университета использовала передовую технику 3D-печати для создания двойных магнитных спиралей, служащих носителями информации. Исследователи обнаружили, что они создают топологические текстуры нанометрового масштаба в магнитном поле. Ранее такое явление никем не было зафиксировано, и первооткрыватели полагают, что скрученная нанопроволока может стать "родоначальницей" магнитных устройств следующего поколения. Магниты широко используются в устройствах хранения данных и в вычислительных системах. Минус последних в том, что точки намагниченности в них являются структурами двухмерными. А вот нанопроволочная архитектура является трехмерной, благодаря чему можно более высокой плотности записи, а также изменять магнитные свойства устройства и существенно расширить его функциональные возможности. До сих пор эту идею было очень трудно реализовать, потому что у ученых не было возможности создавать трехмерные магнитные системы. Поэтому в течение последних нескольких лет исследования Международной группы были сосредоточены на разработке новых методов визуализации трехмерных магнитных структур и технологии 3D-печати магнитных материалов. Используя передовые методы рентгеновской визуализации (мягкую рентгеновскую ламинографию), исследователи обнаружили, что трехмерная структура, вроде структуры ДНК, приводит к формированию абсолютной иной текстуры намагниченности, по сравнению с текстурой 2D-структур. Стенки магнитных доменов (областей, где намагничивание сосредоточено в одном направлении) соседних спиралей находятся очень близко друг к другу, также они деформированы, потому как нанопроволоки переплетены. Под действием магнитного поля эти стенки еще больше притягиваются друг к другу, вращаются, а затем "фиксируются" и образуют прочные регулярные связи, подобные парам оснований в ДНК. Магнитные спирали дают исследователям возможность моделировать магнитное поле в наномасштабе и, в последствии, контролировать силу поля. В привычных жестких дисках магнитные домены на пластинах рассматриваются как двухмерные структуры - островки намагниченности. Международная группа ученых представила работу по изучению магнитных свойств трехмерных объектов. Переход от условно плоских магнитных полей для записи данных к объемным полям открывает путь для значительного увеличения плотности записи. Нас может удивить то, что придет на смену жестким дискам. Плотность расположения магнитных доменов на пластинах HDD приближается к своему пределу. Соседние островки намагниченности начинают влиять друг на друга и разрушают намагниченность (записанные данные). Чтобы этому противостоять в ход идут передовые технологии HAMR и MAMR (локальный нагрев и микроволновое воздействие), которые помогают преодолеть коэрцитивную силу и записать данные без потери намагниченности. Но всему есть предел, поэтому параллельно ведутся поиски альтернатив, одна из которых нацелена на разработку так называемой трековой или беговой памяти.

Другие интересные новости:

▪ Вакцина от коронавируса в виде пластыря

▪ Ультраяркий светодиод белого цвета свечения

▪ Подводные вулканы способны обогреть целые континенты

▪ Коврик-будильник Ruggie

▪ Воскрешение мамонтов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Антенны. Подборка статей

▪ статья Домашние роботы. История изобретения и производства

▪ статья Кто носил одеяния из перьев колибри? Подробный ответ

▪ статья Ольха черная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Индикатор излучения СВЧ печи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микросхема КХА058 - ЧМ тракт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026