Варакторные умножители частоты (параметры и характеристики варактора, функциональная схема).

Нелинейным элементом умножителя частоты может быть – варактор – диод с р-п –переходом, имеющий существенно нелинейную вольт – кулонную характеристикку суммарной емкости (барьерной и диффузионной). Варактор предназначен для работы при больших амплитудах колебаний, когда возможна ситуация, что одну часть периода колебаний р-п перехода закрыт, другую – открыт. Режим работы варактора по постоянному току обеспечивается сопртивлением автосмещения.

Параметры варактора: барьерная емкость где U – напряжение, при котором измерены и указана в справочнике; сопротивление потерь; граничная частота добротность , время жизни носителей заряда, максимально допустимое запирающее напряжение; максимально допустимая рассеиваемая мощность; время восстановления закрытого p-n перехода

Характеристики варактора: Из теории р-п перехода известно выражение для вольт – фарадной характеристики барьерной емкости (напряжение, запирающее р-п – переход, считается положительным)

Амплитудная модуляция. Назначение. Спектры колебаний при амплитудной модуляции. Структурная схема модулятора. Модуляционные характеристики. Амплитудный модулятор на транзисторе изменением напряжения смещения.

Модулятор – это каскад радиопередатчика, в котором осуществляется модуляция высокочастотных колебаний в соответствии с передаваемым сообщением. Как известно модуляцией в радиотехнике называется процесс управления одним из параметров высокочастотных колебаний.

Изменение с помощью управляющего низкочастотного сигнала амплитуду U или мгновенную фазу φ высокочастотных колебаний, получим два основных вида модуляции: амплитудную и угловую. Последняя, в свою очередь, разделяется на частотную и фазовую. Модулированные высокочастотные колебания являются сигналом, т.е. носителем информации, поэтому частота ω называется несущей.

Структурная схема амплитудного модулятора приведена на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 – Структурная схема модулятора

Преобразование спектра, которое происходит при модуляции, возможно в нелинейных системах либо в линейных системах с переменными параметрами. Последние обычно реализуются с помощью нелинейных элементов (НЭ), поэтому в состав модулятора, как правило, входит НЭ. В качестве НЭ используют полупроводниковые диоды и транзисторы. Согласующие цепи модулятора предназначены для наиболее полной передачи мощностей от источников к НЭ и выходной мощности в нагрузку. Кроме того, входная и выходная согласующие цепи несущей частоты обеспечивают оптимальный режим работы НЭ.

Существуют и наиболее сложные – импульсные виды модуляции, где передаваемый сигнал модулирует последовательность импульсов, которая, в свою очередь, используется для модуляции несущей частоты.

При амплитудной модуляции (АМ) амплитуда несущих колебаний изменяется по закону модулирующего сигнала. Обычно сигнал имеет сложный спектр, однако при изучении характеристик АМ – колебаний можно допустить, что модулирующий сигнал гармонический

Модуляционные характеристики. Как и в случае амплитудной модуляции, для оценки угловой модуляции используют модуляционные характеристики – статические и динамические. Статическая модуляционная характеристика – это изменение отклонения частоты (при ЧМ) или фазы (при ФМ) от среднего значения в зависимости от модулирующего фактора. По отклонению характеристики от линейной можно судить о возможных нелинейных искажениях в модуляторе. Динамической модуляционной характеристикой называют зависимость девиации частоты w (при ЧМ) или индекса фазовой модуляции Ф (при ФМ) от частоты модулирующих колебаний.

Динамические характеристики позволяют оценить полосу модулирующих частот, в пределах которой сохраняется постоянство w или Ф с заданной точностью