Ремонт принтеров, сканнеров, факсов и остальной офисной техники


назад Оглавление вперед




[24]

Мощность боковой полосы при ЧМ представляется несущей, поэтому во время процесса модуляции амплитуда несущей несколько изменяется. Когда изображается составной сигнал несущей (с составляющими боковых полос), амплитуда колебания кажется постоянной (рис. 6.5), причем очевидными представляются лишь изменения частоты выше и ниже средней частоты.

6.6. Обеспечение стабильности частоты несущей при ЧМ

Как будет показано в гл. 15, частотная модуляция может быть реализована двумя методами: прямым и косвенным. В системе прямой модуляции необходимо стабилизировать частоту несущей. Для осуществления этого используется фазовый детектор, вырабатывающий корректирующее напряжение, которое подается на реактансный каскад, обеспечивающий стабильность частоты несущей. Один из вариантов функциональной связи фазового детектора (дискриминатора) с остальными элементами устройства управления частотой ЧМ-колебаний, а также принципиальная схема дискриминатора изображены на рис. 6.6.

Модулирующий бходнои "ЩхоШ

сигнал С-к-

* ft;

Реактансный каскад

Генератор с регулируемой частотой

умножители частоты

Фазовый дискриминатор

Ок-нечныи усилитель -ук.?сс-Л са С

Смеситель (105 МГц --102 МГц. ~ = 3 МГц )

Резонансный контур на 3 МГц

Нбарцованньш „ генератор

Умножители частоты до 102 МГц

Рис. 6.6. Схема обеспечения стабильности частоты несущей.

Устройство автоматической регулировки частоты называется дискриминатором. Он используется для поддержания частоты ЧМ-генератора в окрестности отведенной средней частоты несущей. В то же время дискриминатор должен позволять частоте генератора смещаться в соответствии с модулирующими сигналами. Приведенные на схеме рис. 6.6 генераторы, усилители класса С и другие устройства аналогичны уже рассмотренным ранее.

В фазовом дискриминаторе на катушку индуктивности L2 через конденсатор связи Се подается опорное напряжение, которое образуется в резонансном контуре LjC7 смесителя. В то же время благодаря трансформаторной связи между катушкой li и катушками ls и L4 выходное напряжение смесителя поступает на два плеча дискриминатора с соблюдением фазовых соотношений, описываемых в гл. 7.

Фазовый дискриминатор формирует выходной корректирующий сигнал, прикладываемый к реактансному каскаду, который в свою очередь управляет частотой генератора с регулируемой частотой (гл. 12).

Генератор с кварцевой стабилизацией вырабатывает колебания стабильной опорной частоты; обычно эта


частота значительно ниже частоты требуемой ЧМ-несущей, поскольку генератор более низких частот работает более стабильно. Поэтому, если, например, частота колебаний генератора с кварцевой стабилизацией равна 4,25 МГц, то, используя ряд удвоителей и утроителей частоты, повышают эту частоту до тех пор, пока она не окажется близкой к частоте сигнала, вырабатываемого оконечным радиочастотным усилителем класса С. В данном конкретном ЧМ-передатчике частота несущей равна 105 МГц и находится в пределах стандартного диапазона частот, отведенного для ЧМ-радиовещания (от 88 до 108 МГц). Этот сигнал частотой 105 МГц получен умножением частоты ЧМ-генератора, которая также выбирается ниже частоты несущей. Малая девиация на такой низкой частоте в этой модулирующей системе повышается до требуемой для вещания величины при помощи схем умножения частоты, которые не только повышают частоту генератора, но одновременно повышают и величину отклонения частоты несущей. Поэтому девиация частоты, получаемая при помощи реактансного каскада, может составлять всего несколько килогерц, но затем она повышается до требуемого значения путем последовательного умножения частоты модулированной несущей.

Так, например, пусть генератор с регулируемой частотой предназначен для работы на средней частоте 5,833 МГц, а ряд последовательно включенных удвоителей и утроителей для данной радиостанции повышает несущую частоту в 18 раз, т. е. до ~105 МГц. Если девиация частоты равна 4 кГц, то в процессе умножения частоты это значение будет утроено, удвоено и вновь утроено и достигнет значения 72 кГц, что близко к максимально разрешенной девиации в этой полосе частот, отведенной для ЧМ-радиовещания.

Сигнал, получаемый на выходе оконечного радиочастотного усилителя класса С, а также сигнал с выхода оконечного усилителя кварцованного генератора поступают в смеситель. В случае схемы, показанной на рис. 6.6, эти сигналы имеют частоты 105 и 102 МГц, и на выходе смесителя образуется разностная частота 3 МГц. Разностный сигнал частотой 3 МГц подается на фазовый дискриминатор, настроенный на эту частоту. Если сигналы на входе смесителя не изменяются, то частота выходного сигнала смесителя остается равной 3 МГц и напряжение на выходе фазового дискриминатора (на R2 и R5) равно нулю. В этом случае к реактансному каскаду не прикладывается никакого корректирующего напряжения и средняя частота генератора с регулируемой частотой не меняется.

Фазовый дискриминатор не вырабатывает выходного сигнала при постоянстве частот подаваемых на него сигналов вследствие того, что падения напряжений на R2 и R?, равны по величине, но противоположны по знаку и поэтому компенсируют друг друга; более подробно это объясняется при описании работы дискриминатора ЧМ-сигналов в гл. 7. Если же средняя частота генератора с регулируемой частотой уходит от требуемого значения, то в процессе смешивания частот получается сигнал, отличный от сигнала частотой 3 МГц. В этом случае один диод дискриминатора проводит лучше другого и на выходных резисторах R2 и Rs образуются различные падения напряжений. В результате этого возникает напряжение корректировки, которое прикладывается к реактансному каскаду, который в свою очередь корректирует частоту генератора с регулируемой частотой до требуемого значения 105 МГц.

Увеличение или уменьшение относительно 3 МГц частоты сигнала на выходе смесителя определяет знак потенциала на выходе дискриминатора относительно земли. В свою очередь знак этого потенциала определяет, будет ли реактансный каскад увеличивать или уменьшать частоту генератора с регулируемой частотой (см. гл.

Конденсатор С2 на входе реактансного каскада оказывает низкое реактивное сопротивление для радиочастотных сигналов и поэтому отфильтровывает их, предотвращая поступление на вход реактансного каскада. Таким образом, составляющие частотной модуляции, имеющиеся в фазовом дискриминаторе, не влияют на работу реактансного каскада. Реактивное сопротивление С2 достаточно мало для сигналов радиочастоты, но не оказывает шунтирующего действия на постоянную составляющую напряжения, вырабатываемого дискриминатором. Поэтому конденсатор С2 не влияет на поступление корректирующего сигнала на реактансный каскад. В обычных условиях работы частота генератора с регулируемой частотой быстро не меняется. Вследствие этого медленный дрейф частоты этого генератора обусловливает появление напряжения корректировки, а быстрые изменения, вызванные процессом модуляции, эффективно отфильтровываются цепью из конденсатора С2 и резистора Ri.

6.7. Балансный модулятор

В гл. 15 описываются балансные модуляторы (рис. 15.3), выполняющие двойную функцию: модуляции несущей для получения боковых полос и подавления этой несущей с тем, чтобы на выходе присутствовали только сигналы боковых полос. На рис. 6.7 показана схема балансного модулятора такого типа на двух р - n - р-транзисторах. Обратите внимание на то, что сигнал радиочастотной несущей прикладывается к обмотке L4 трансформатора, обеспечивающего передачу сигнала на обмотку L3. Последняя обмотка включена последовательно с источником напряжения питания. Поэтому радиочастотный входной сигнал прикладывается в фазе к обеим базам транзисторов Tj и Т4. Следовательно, любой полупериод радиочастотного сигнала создает на обеих базах одинаковое изменение прямого смещения. Поэтому если, например, полярность напряжения на L3 обратна прямому (отрицательному) смещению, действующему между базой и эмиттером, то уменьшение этого смещения уменьшает ток обоих коллекторов. Поскольку коллекторы транзисторов ti и Т2 включены по двухтактной схеме, их коллекторные токи проходят в направлениях, показанных на рис. 6.7 стрелками.


Изменения токов в L5 и L6 равны и противоположны по знаку, вследствие чего изменения токов, представляющих радиочастотные сигналы, взаимно уничтожаются (предполагается, что схема сбалансирована, а транзисторы и конденсаторы Сз и С4 являются идентичными).

Входной °ш-№л звуковой часто ты

Входной радиочостптш сигнал

Рис. 6.7. Балансный модулятор.

К усилителю сигна-> лов 5окв6ш полос L 0 модуляции

Вторичная обмотка L2 входного трансформатора, через который подаются сигналы звуковых частот, имеет центральный отвод, поэтому к базам транзисторов прикладываются напряжения, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 180°, что свойственно двухтактной схеме.

Вследствие того что сигналы звуковых частот вызывают в транзисторах ti и Т2 изменения коллекторных токов, токи несущей частоты в каждом транзисторе модулируются. При этом возникают боковые частоты модуляции, резонансными схемами для которых являются контуры, образованные C3L5 и C4L6. Такие резонансные схемы имеют низкий импеданс для звуковых сигналов, поскольку частоты последних далеки от резонансных частот этих контуров, поэтому звуковые сигналы на выходе ослабляются. Вследствие подавления несущей на выходе системы балансного модулятора действуют только сигналы боковых полос модуляции.

Конденсаторы C1 и С2 на входе представляют низкое реактивное сопротивление для радиочастотных сигналов, и поэтому через них осуществляется подача радиочастотных сигналов к базам транзисторов. Однако для сигналов звуковых частот, появляющихся на обмотке L2, эти конденсаторы обладают очень высоким реактивным сопротивлением, и поэтому сигналы не шунтируются.

6.8. Предварительная коррекция

При частотной модуляции схема предварительной коррекции повышает отношение сигнал/шум для звуковых сигналов более высоких частот. Эта схема компенсирует шумы, вызываемые элементами схемы, причем такие нежелательные шумы заметнее при более широком диапазоне сигналов звуковых частот. Поскольку при ЧМ частотная характеристика в области звуковых частот простирается до 15 кГц, схема предварительной коррекции увеличивает усиление сигналов более высоких частот, поднимая их уровень выше уровня амплитуды шумового сигнала. Такая схема удобна для использования на практике и функционально оправдана, поскольку шумовые сигналы имеют фиксированную амплитуду по отношению к сигналам на данной частоте.

Входной сигнал здуШш vac-

«г

Усилитещ звдкоВой чисяюты\

Рис. 6.8. Схема предварительной коррекции.

В соответствий с правилами, установленными Федеральной комиссией связи, коррекция начинается на частоте ~400 Гц, на частоте 1,5 кГц увеличение усиления достигает 2 дБ, на частоте 2 кГц - 3 дБ. На частоте 2,5 кГц усиление увеличивается на 5 дБ, причем начиная с этой частоты нарастание усиления носит



[стр.Начало] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56]