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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA modulador balanceado. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Nudos de equipos de radioaficionados. Moduladores Para obtener oscilaciones moduladas en amplitud con una portadora suprimida en la tecnología de comunicación, generalmente se utilizan moduladores de diodo balanceado y de anillo. Funcionan muy bien a frecuencias relativamente bajas, pero a frecuencias superiores a 10 MHz, estos moduladores sufren de precisión de equilibrio y, en consecuencia, de supresión de la portadora. Esto se debe a la dificultad de seleccionar diodos con características idénticas y al dañino efecto de derivación de las capacitancias de los diodos que aumenta en HF. El modulador balanceado propuesto (Certificado de autor No. 627560. Boletín No. 34 del 5.10.78) carece en gran medida de este inconveniente. Está hecho de acuerdo con el esquema de puente en forma de T (Fig. 1). El puente en T en sí contiene un transformador de alta frecuencia simétrico T1 y dos resistencias Z1 y Z2. Pueden ser activos o reactivos (inductivos o capacitivos). El coeficiente de transmisión (la relación entre el voltaje de salida Uout y el voltaje desarrollado por el generador portador G1) del puente en T es cero bajo la condición Z1= =4Z2. Si se aumenta la resistencia Z2. a la salida del puente aparece una tensión que está en fase con la tensión del generador, ya que prevalecerá la corriente en la rama longitudinal del puente que contiene Z1. Si se reduce la resistencia Z2, prevalecerá la corriente que fluye a través de la mitad izquierda (según el circuito) del devanado del transformador T1 y la rama transversal: la resistencia Z2. A la salida en este caso aparecerá una tensión, inducida en la mitad derecha del devanado, y en oposición de fase a la tensión del generador. Por lo tanto, al cambiar la resistencia de uno de los brazos del puente en el tiempo con la frecuencia de audio, puede obtener una señal DSB.
Un diagrama práctico de un modulador que opera a una frecuencia portadora de 28 MHz se muestra en la fig. 2. La resistencia de la rama longitudinal 7.1 es capacitiva
la resistencia del capacitor C1, y la transversal Z2 es la capacitancia del varicap V1. El voltaje de mezcla se suministra al varicap desde la resistencia de ajuste R2, que equilibra el modulador. Si la fuente de polarización tiene un terminal negativo conectado al cable común, entonces la inclusión del varicap debe cambiarse al contrario. La capacitancia del capacitor C / debe ser cuatro veces menor que la capacitancia del varicap a un voltaje de mezcla dado. Cuando se aplica un voltaje de modulación sónica al varicap. su capacitancia cambia y el puente T se desequilibra en una u otra dirección, proporcionando modulación de amplitud con supresión de portadora. Los voltajes de la portadora y de la frecuencia de audio se aplican al modulador (los generadores G1 y G2 pueden, en principio, conectarse tanto en serie como en paralelo). En este caso, la impedancia de entrada de la frecuencia de audio es muy grande y alcanza decenas de megaohmios. Gracias a esto, el modulador se puede conectar a cualquier fuente de señal de baja frecuencia G2 de alta resistencia, por ejemplo, un cambiador de fase RC (cuando se diseña un excitador de fase SSB). La tensión de modulación también se puede aplicar de otra forma: al borne superior del condensador C5, reduciendo su capacidad a 1000 ... 3000 pF para evitar el bloqueo de las frecuencias sonoras más altas. La resistencia de entrada será entonces igual a la resistencia del circuito mezclador R1. El motor de la resistencia variable R2 debe conectarse a un cable común a través de un condensador con una capacidad de microfaradios 0.1 ... 10. La resistencia de entrada del modulador para el generador de frecuencia portadora G/ es mucho menor. es de naturaleza capacitiva y tiene aproximadamente 200 ohmios.
El condensador de acoplamiento C2 evita que el voltaje del sonido ingrese a la salida del modulador. Para hacer coincidir el modulador con la carga, se utiliza el bucle P LIC3C4, sintonizado a la frecuencia de la señal. Con los valores nominales de los condensadores que se muestran en la fig. 2, el modulador está en buen acuerdo con una carga de alta resistencia (una etapa amplificadora hecha en una lámpara o un transistor de efecto de campo). Para que coincida con una carga de baja resistencia, se debe usar un capacitor C4 más grande, logrando la máxima potencia de salida de la señal modulada. El bucle P proporciona un buen filtrado de los armónicos de la portadora con frecuencias de 2f, 3f, etc. Al ajustar este bucle, también puede lograr una buena linealidad del modulador. Las distorsiones no lineales durante el funcionamiento del modulador en una carga activa aparecen de la siguiente manera: la amplitud de la señal de salida con una media onda negativa del voltaje de modulación (cuando aumenta la capacitancia del varicap) es algo mayor que con una positiva. Esto es equivalente a la aparición del segundo armónico de la señal moduladora. La aparición de distorsiones se explica por una disminución en la capacitancia interna del modulador con un aumento en la capacitancia del varicap. Con un aumento en el factor de modulación m, las distorsiones no lineales aumentan notablemente (curva 1 en la Fig. 3). La forma de onda correspondiente de la señal de salida se muestra en la fig. 4a.
Las distorsiones descritas se eliminan casi por completo con una ligera desafinación del circuito de salida hacia arriba en frecuencia. cuando su resistencia se vuelve inductiva. Con más desafinación, aparecen distorsiones similares (pero otra media onda de la señal modulada disminuye). Por lo tanto, al ajustar el circuito con el capacitor C3, se pueden lograr distorsiones no lineales muy pequeñas (curva 2 en la Fig. 3 y el oscilograma en la Fig. 4, b). Con un circuito correctamente sintonizado, el valor instantáneo del coeficiente armónico en el peor de los casos (la amplitud de la señal de baja frecuencia es tal que el coeficiente de modulación m corresponde al máximo de la curva 2 de la Fig. 3) no excede de 2. ..3%. El equilibrio del modulador al ajustar el contorno no se ve afectado. En el modulador, puede usar cualquier tipo de varicap con una capacitancia nominal de al menos 30 pF. El transformador T1 está enrollado en un núcleo anular (tamaño K8x4x2) hecho de ferrita M100NN y contiene 2x10 vueltas de cable PELSHO 0,25. Puede usar otros núcleos de anillo de ferrita con una permeabilidad de 30 a 400. Ambas mitades del devanado del transformador se enrollan simultáneamente con dos cables plegados juntos. Luego, el comienzo de uno de ellos se conecta al final del otro, formando la conclusión intermedia. La bobina LI contiene 20 vueltas del mismo alambre enrollado en un marco cilíndrico (tubo) con un diámetro de 6 mm. Configurar el modulador es fácil. Al establecer el voltaje de polarización en la resistencia de corte R2 a aproximadamente 6 V, equilibre aproximadamente el modulador con el capacitor C1 al mínimo de la señal portadora en la salida. El equilibrio fino se logra ajustando la resistencia R2. Luego, después de aplicar una señal de baja frecuencia, observan la forma del voltaje de salida usando un osciloscopio de alta frecuencia (ver Fig. 4) en el capacitor C4. Ajusto el circuito P de salida a la amplitud máxima y la distorsión mínima. Puede configurar el modulador sin un osciloscopio, escuchando la señal en el receptor de comunicación. Pero en este caso, el ajuste de los elementos C1 y R2 se realiza de acuerdo con la portadora mínima y C3, de acuerdo con la mejor calidad y volumen de la señal. La verificación experimental del modulador se realizó a una frecuencia portadora de 28 MHz. La amplitud del voltaje de la frecuencia portadora fue de 1 V y la amplitud de la señal de baja frecuencia fue de 4 V. En este caso se obtuvo una amplitud de señal de salida de 0,35 V con supresión de portadora de al menos 30 dB (el valor mínimo que el autor pudo registrar con su equipo de medida). En conclusión, cabe señalar que el modulador se puede utilizar para obtener no solo una señal DSB, sino también una modulada en amplitud convencional, desequilibrándola en gran medida con el condensador C1 y. restaurando así el portador. En este caso, puede obtener AM muy profunda (casi el 100%) con baja distorsión. Autor: A.Polyakov (RA3AAE), Moscú; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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