Амплитудный модулятор

(71) Томский иных систем упрники(56) АвторскоеУ 711662, кл.Авторское с9 1107265, кл,Бюл, В 31ститут автом изирован электроления и рад ов(088.8)свидетельств03 С 1/50,идетельствоН 03 С 1/50,СССР77.СР ЫЙ МОДУЛЯТОР 54) ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОРСКОМУ СВИДЕтеЛ(57) Изобретение относится к радиотехнике и позволяет расширить динам, диапазон формируемого амплитудно-модулированного сигнала (АМС) по огиба ющей. Модулятор содержит управляемые генераторы (Г) 1, 6, смесители 2, 8, фазовые детекторы 3, 15, сумматоры 4 11, 18, источник 5 модулирующих сигналов, аттенюаторы 7, 21, фаэовращатели 9, 13, 19, стабилизаторы уровня сигнала 10, 12, усилитель-ограничитель 14, опорный Г 16 высокой частоты, опорный Г 17 промежуточной частоты, блок фазовой автоподстройки частоты (АПЧ) 20. Формирование АМС осуществляется за счет суммирования 3-х колебаний, два из к-рых имеют равные частоты и амплитуды, а их фазы изменяются в соответствии с модулирующим воздействием с равными, но противоположными по знаку приращениями, а 3-е колебание имеет такую же частоту, удвоенную амплитуду напряжения и в режиме несущих колебаний, т. е. при отсутствии модуляции фазы 2-х др, колебаний, находится с ними в квадратуре, Формиро- .ванне 3-го колебания осуществляют фазовращатель 19, устанавливающий квадратуру, аттенюатор 21, обеспечивающий Сев удвоенную амплитуду напряжения, и блок фазовой АПЧ 20, обеспечивающий равенство частот 3-го колебания и частоты 2-х др. суммирующих колебаний. 1 илеИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано дляформирования амплитудно-.модулированного сигнала, например, в технике связи,Цель изобретения - расширение динамического диапазона формируемого амплитудно-модулированного сигнала поогибающей,На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема предложенного ам Оплитудного модулятора.Амплитудный модулятор содержит первый управляемый генератор 1, первыйсмеситель 2, первый фазовый детектор3, первый сумматор 4, источник 5 модулирующих сигналов, второй управляемый генератор 6, первый аттенюатор 7,второй смеситель 8, первый фазовращатель 9, первый стабилизатор 10 уровня сигнала, второй сумматор 11, вто.рой стабилизатор 12 уровня сигнала,второй фазовращатель 13, усилительограничитель 14, второй фазовый детектор 15, опорный генератор 16 высокой частоты, опорный генератор 17 25промежуточной частоты, выходной сумматор 18, третий Фаэовращатель 19,блок 20 фаэовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), второй аттенюатор 21.Амплитудный модулятор работаетследующим образом.Соединенные в кольцо первый управляемый генератор 1, первый смеситель2, первый Фазовый детектор 3 и первыйсумматор 4 составляют первое кольцоФАПЧ и образуют первый фазовый модулятор. Соединенные в кольцо второйуправляемый генератор 6, первый аттенюатор 7, второй смеситель 8, первыйфаэовращатель 9, первый стабилизатор 4 О10 уровня сигнала, второй сумматор11, усилитель-ограничитель 14 и второй Фазовый детектор 15 составляютвторое кольцо ФАПЧ и образуют второйфазовый модулятор. Модулирующий сигнал от источника 5 модулирующих сигналов, поступая на первый сумматор 4,воздействует на цепь управления первого управляемого генератора 1, в результате чего происходит изменениехарактера приращения мгновенного значения разности Фаз между напряжениемпервого управляемого генератора 1 иопорного генератора 16 высокой частоты, Это изменение переносится на про 55межуточную частоту в первом смесителе 2, сигнал с выхода которого сравнивается в первом фазовом детекторе3 с сигналом опорного генератора 17 промежуточной частоты, На выходе фа. зового детектора 3 образуется напряжение П = У К(р), компенсирующее модулирующее воздействие П- УМ(с),где Б - напряжение на выходеГд арпа Хпервого фазового детектора 3, соответствующее максимальному раствору его фаэовой характеристики,К(М) - нормированная характеристика первого фазового детектора 3;М(С) - закон модулирующего воздействия.При условии обеспечения достаточно высокой крутизны управления частотой первого управляемого генератора 1, возмущающее воздействие полностью компенсируется напряжением с выхода первого Фазового детектора 3, т. е. Б = 0чТаким образом, фаза на выходе первого Фазового модулятора будет изменяться по законугде К ( -) - функция обратная Б % тно.хК, Сигнал на выходе первого фазового модулятора будет иметь види=и созИ З +)с+К ( - -" - )3Б1 О 3 ц ПЧтд ъах где О.) - частота опорного генератора 16 высокой частоты,,д - частота опорного генератопЧра 17 промежуточной частоты.Система ФАПЧ второго фазового модулятора работает в режиме инверсного слежения за девиацией Фазы сигнала первого Фазового модулятора. Это достигается за счет того, что сигнал промежуточной частоты первого фазового модулятора поступает с выхода первого смесителя 2 через второй Фазовращатель 13 и второй стабилизатор 12 уровня сигнала на второй сумматор 11, где суммируется с равным ему по амплитуде сигналом промежуточной частоты второго Фазового модулятора, в результате чего девиация фазы сигнала промежуточной частоты первого фазового модулятора приводит к девиации фазы1252908 где Бм пчах Пм агсз 1 п --55 Б Рчч о,хЦУ= К ( - - -- )БА пахТогда суммарного сигнала. Девиация фазы суммарного сигнала является возмущающим воздействием для кольца ФАПЧ второго фазового модулятора, которое отрабатывается им посредством девиации фазы сигнала промежуточной частоты на входе второго сумматора 11, При достаточно большом петлевом усилении кольца ФАПЧ второго фазового модулятора девиация фазы суммарного сигнала сводится 1 О практически к нулю и, тех самым, девиация фазы сигнала второго фазового модулятора становится равной девиации фазы сигнала первого, но имеет противоположный знак изменения. Усилитель.- 15 ограничитель 14 стирает амплитудную информацию суммарного сигнала на входе второго фазового детектора 15.Таким образом, выходной сигнал второго фазового модулятора имеет вид 2 О Б = Б сова+ 3 )е+-К 1 о Ьч л 4 бч Бмх ( ---- ИчРА х ) 25при ч = 180 - чгде 4 и Ч - начальные разности фаэьп пцв режиме несущих колебаний между выходными напряжениями первого и второго фазовых модуляторов и первого иЗОвторого стабилизаторов уровней 10 и12 сигналов промежуточной частоты,устанавливаемые с помощью первого ивторого фазовращателей 9 и 13,При= 180 и= 0 соответ 6 п 1ственно: 35 П ="Б соз(д + й )с - К- )3Пмзо Вч "Ч ПР А чччачУстановив с помощью первого аттенюатора 7 Б, = П, = Б для суммарноОго напряжения П = П + Б получаЯ 1тетсяП = 2 П зп( " + ) )с зп К24 о 4 пЦБ( -- -)П 45"чоХПри применении фазового детекторас характеристикой, симметричной относительно нуля и линейной в пределах+ Н /2, для исключения нелинейностихарактеристики суммирования, необхо Одимо внести в модулирующий сигналпредискажения таким образом, чтобывыполнялось П = 2 Ц,; - , -- " -- з 1 п( ,+ )е, 611 КБ, 4 Вч При отсутствии модулирующего воздействия П = 0 сигналом несущей является сигнал, поступающий на третий вход выходного сумматора 18, В соответствии с этим с помощью третьего фазовращателя 19 и второго аттенюатора 2 1 его фаза и амплитуда устанавливаются равными Пм 1 ччсхЧчча с рО и ЦП 14 ччххчамплитуда сигнала модулирующего воздействия,соответствующая стопроцентной амплитудной модуляции..Т. е. П =,Б --- - - Ь 1 п(+ д ),чПио , П ьчФЗ ч ачПри наличии модулирующего воздействия на выходе выходного сумматора 18 образуется сигнал П =П +П = 2 - -ч - 01 +ахомх чч п Бо+ -- -". М)1 "пС Д+ ) .Пм гоачПри этом величина М = П,аВмхчачявляется коэффициентом амплитудноймодуляции.Таким образом, в предложенном амплитудном модуляторе формирование амплитудно-модулированных сигналовосуществляется за счет суммированиятрех колебаний, два из которых имеютравные частоты и амплитуды, а фазыкоторых изменяются в соответствии смодулирующим воздействием с равными,но противоположными по знаку приращениями, а третье колебание имеет такуюже частоту, удвоенную амплитуду напряжения и в режиме несущих колебаний,т. е. при отсутствии модуляции фазыдвух других колебаний находится с ними в квадратуре.Формирование третьего колебанияосуществляют третий фазовращатель 10,устанавливающий квадратуру, второйаттенюатор 21, обеспечивающий удвоенную амплитуду напряжения, и блок 20ФАПЧ, обеспечивающий равенство частоты третьего колебания частоте двухдругих,суммируемых колебаний,Формула изобретения Амплитудный модулятор, содержащий соединенные в кольцо первый управляемый генератор, первый смеситель, к08 Составитель Г,Захарченко Техред В.Кадар Корректор Л.Патай Редактор П,Коссей Заказ 4629/55 Тираж 816 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 5 12529 второму входу которого подключен вы- ход опорного генератора высокой частоты, первый фазовый детектор и первый сумматор, к второму входу которого подключен выход источника модулирую щих сигналов, последовательно соединенные второй смеситель, первый фазовращатель, первый стабилизатор уровня сигнала, второй сумматор, усилитель- ограничитель, второй Фазовый детектор,10 второй управляемый генератор, первый аттенюатор и выходной сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого управляемого генератора, последовательно соединенные второй Фа - 15 зовращатель и второй стабилизатор уровня сигнала, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, опорный генератор промежуточной частоты, выход которого соединен с 20 вторым входом первого Фазового детектора и с вторым вхопом втооого Ьаэового детектора, при этом выход опорного генератора высокой частоты соединен с первым входом второго смесите -ля, а выход первого смесителя соединен с входом второго Фазовращателя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения динамического диапаэона формируемого амплитудно-модулированного сигнала по огибающей, междувыходом опорного генератора высокойчастоты и третьим входом выходногосумматора введены последовательно соединенные блок фазовой автоподстройкичастоты и второй аттенюатор, а междувыходом опорного генератора промежуточной частоты и вторым входом блокаФаэовой автоподстройки частоты введентретий фазовращатель, при этом второйвход второго смесителя подключен к,выходу первого аттенюатора,