Балансный модулятор

 

БАЛАНСШЙ ШДУЯЯТОР, содержащий источник модулируемых сигна 4 лов, а также последовательно соединенные источник модулирухндих сигналов , перемножктель и блок сравнения, от л н ч а ю щ и и с я тем, что, с целый уменьшения нелинейных искажений выходного сигнала, между выходом источника модулирующих сигналов и входом перемножителя введены последовательно соединенные формирователь стробируквдйх импульсов и блок выборки-хранения, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, при этом выход источника модулируемых сигналов подключен к второму входублока сравHlBHHH . (П с i/«NX - т 01 сю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЗВ «« . РЕСЙУБЛИН

3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМЪ СВИДЕТИЧЬСТВУ

ГОСЗЩАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И МНРЦТИЙ (21 ) 3286845/18-09 (22)15.05.81 (46) 23.05 83:. Бзол.. Ю 19 (72) В.Н. Иванов и В.И. Шустер-Шер ман (53) 621.376 22 {088.8) (56) 1. Кофлин Р. и Дрискол Ф. Операционные усилители н линейные интегральные схемы. K., "Мир", .1979, рис. 11.8.

2:. йвторское свидетельство СССР

В 756603, кл.. Н 03 С 1/54, 1978 (прототип). (54) (57) БАЛАНСНЫИ ИОДУПИТОР, содер" жащий источник модулируемых сигна„.SU.„103 5 1 A лов, а также последовательно соединенные источник модулнрующих сигналов, перемножитель и блок сравнения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений выходного сигнала, между выходом источника модулирующих сигналов и вторым входом перемножителя введены последовательно соединенные формирователь стробирующих импульсов и блок выборки-xpaaeHèÿ, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, при этом выход источника модулируемых сигналов подключен к второму входу блока срав-. нения.

Ф

1019581

Изобретение относится к радиотех: нике и может использоваться для формирования модулированных по амплитуде сигналов в системах автоматического управления связи, в измерительных и других электронных устройствах.

Известен балансный модулятор, содержащий аналоговый перемножитель, к первому входу которого подключен источник модулирующего синусоидального сигнала, а к второму входу— источник модулируемого сигнала (1 ).

Однако известный балансный мо.дулятор имеет низкие около 50% ) точность и линейность выходного сигнала, определяемые свойствами аналогового перемножителя.

Наиболее близким к предлагаемому является балаисный модулятор, содержащий источник модулируемых сигналов, а также последовательно соединенные источник модулирующих сигналов, перемножитель и блок сравнения 2 3

Однако выходной сигнал известного модулятора также имеет недостаточно малые нелинейные искажения, обусловленные перемножителем.

Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений выходного сигнала i

Цель достигается тем, что в балансный модулятор, содержащий источник модулируеьых сигналов, а также последовательно соединенные источник модулирующих сигналов, перемножитель и блок сравнения, между выходом источника модулирующих.сигналов и вторым входом перемножителя введены последовательно соединенные формирователь стробирующих импульсов я блок выборки-хранения, второй вход которого- соединен с выходом блока сравнения, при этом выход источника модулируемых сигналов подключен к второму входу блока сравнения.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого балансного модулятора на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Балансный модулятор содержит источник 1 модулируемых сигналов,.ис= точник 2 модулирукяцих сигналов, перемножитель 3, блок 4 сравнения, блок 5 выборки-хранения, формирователь б стробирующих импульсов.

Балансный модулятор работает следующим образом.

Формирователь 6 стробирующих импульсов построен таким образом, что он вырабатывает короткие импульсы (со скважностью более 30 ) в моменты времени, когда напряжение источника

2 модулирующих (синусоидальных ) сигналов (фиг. 2,ot) достигает амплитудных значений одного из знаков, на- . пример, положительного. Эта последовательность импульсов модулирующей частоты (фиг. 2,0) управляет ра-. ботой блока 5 выборки-хранения. 3а короткое время длительности импульсов осуществляется выборка, в оста льное время периода — хранение. Мо5 дулируемый сигнал формируется ис, точником 1 (фиг.2, в).

Перемножитель 3 осуществляет перемножение поступающих на него синусоидального модулирующего сигнала

10 и выходного сигнала блока 5 выборкихранения (фиг.2, ъ»

В режиме выборки блок выборки-хранения 5 представляет собой звено с большим коэффициентом усиления, а

В режиме хранения Он разомкнут. Поэтому контур отрицательной обратной связи блок 5 выборки-хранения — перемножитель 3 — блок .4 сравнения замкнут только в короткие промежутки времени выборки. В эти моменты времени обеспечивается равенство мгновенных значений выходного сигнала устройства и сигнала источника 1 модулируемых сигналов (фиг.2, в), так как разность этих величин представляет собой сигнал рассогласования системы с отрицательной обрат-, ной связью. При перемножении синусоидального, неизменного по ампли- . туде. сигнала источника 2 модулирую30 щих сигналов с выходным сигналом блока 5 выборки-хранения каждый пе« риод модулирующего сигнала умножается на "своа" ступеньку выходного сигнала блока 5 выборки-хранения.

Поэтому на выходе перемножителя

3 и всего балансного модулятора имеют место непрерывные колебания синусоидальной формы (фиг.2,8}, которые достигают различных амплитудных

4 значений я частотой, равной частоте сигнала модулирующего источника.

Огибающая этих колебаний .соответствует огибающей ступенчатого сигнала на выходе блока 5 выборки-хранения. Таким образом, на выходе уст45 ройства имеют место модулированные колебания. В спектре этих колебаний отсутствует несущая частота, так как входной сигнал перемножителя 3 при сииусоидальном модулируемом сиг5Q нале не содержит.постоянной составляющей.

С изменением знака модулируемого сигнала происходит сдвиг фазы выходного сигнала устройства на 180

55 В частотном случае, когда источник модулируемого сигнала представляет собой источник постоянного стабильного напряжения, предлагаемый балансный модулятор может быть использован как источник стабилизированного по амплитуде синусоидального напряжения. При этом источнйк синусоидального "плавающего" по амплитуде напряжения подключается в каче-. стве источника модулируккцего сиг65 нала.

101.9581

ВНИИПИ Заказ 3723/50 Тираж 936 Подписное филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная,4.

Предлагаемый балансный модулятор имеет меньшие нелинейные искажения выходного сигнала, так как их величина зависит, в основном, от дрейфа

1 напряжения смещения нуля на входе блока выборки-хранения, который в современных блоках выборки-хранения снижен до 1 мкВ/град.

Кроме того., в отличие от известных, предлагаемый балансный модулятор, благодаря наличию обратной связи,.нечувствителен (в пределах достижимой точности ) к Флуктациям напряжения источника модулирующих сигналов до 10%.

Использование предлагаемого балансного модулятора позволяет повысить точность и.линейность электронных систем, в которых осуществляется модуляция сигналов.