Балансный модулятор (варианты)

 

1. Балансный модулятор, содержащий входную широкополосную согла-. сующую цепь, вход которой является входом модулируемого сигнала балансного модулятора, а противофазные выходы подключены соответственно к базам первого и второго транзисторов , входную согласующую цепь, вход которой является входом модулирующего сигнала балансного модулятора , а противофазные выходы подключены соответственно к базам третьего и четвертого транзисторов, коллектбры которых соединены с шиной питания , а эмиттеры через соо ветствующие резисторы - с общей шиной, а также выходную широкополосную согласующую цепь, при этом эмиттеры первого и третьего и второго и четвертого транзисторов соединены соответственно между собой, и между точками их соединения включен элемент отрицательной обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности передачи знака модуляции, коллегкторы первого и второго транзисторов подключены к выходной широкополосной согласующей цепи через йоответствующие введенные полупроводниковые диоды и к общей иотне через введенные конденсаторы , один из которых выполненрегули-; руемым. , 2. Балансный модулятор, выполненный в виде двойного балансного модулятора , содержащий входную широкополосную согласующую цепь, вход которой является входом модулируемого сигнала балансного модулятора, а противофазные выходы подключены соответственно к бс1зам первого и второго и третьего и четвертого транзисторов входную согласующую цепь, вход которой является входом модулирующего С1 гнала балансного модулятора, а противофазные выходы подключены к базам пятого и шестого транзисторов, коллекторы которых соединены с шиной питания, а эмиттеры через соот (Л ветствующие резисторы - с общей шиной , а также выходную широкополосную согласующую цепь, при этом эмиттеры первого, четвертого и пятого транзисторов, а также эмиттеры второго , третьего и шестого транзисторов соответственно соединены между собой, и между точками их соединео ю ния включен элемент отрицательной обратной связи, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности передачи закона модуляции, 00 коллекторы первого и третьего транj; l; зисторов и коллекторы второго и четвертого транзисторов соединены соответственно между собой через введенные встречно включенные полупроводниковые диоды и точки их соединения подключены к соответствующим входам выходной широкополосной согласующей цепи, между коллекторами первого и четвертого транзисторов и общей шиной введены конденсаторы, а между коллекторами второго и .третьего транзисторов введей. регулируемый конденсатор.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

3(51) Н 03 С 1 38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

r10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3348950/18-09 (22) 09.10.81 (46) 23.12.83. Бвл. 11 47 (72) Г..Е. Мовкаленко, Л. В. Арсеньев, В. Ф. Клименков и В. Ф. Рыбалка (53) 621.376.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 443454, кл. Н 03 С 1/54, 1970.

2. Заявка ФРГ Р 2536386, кл. Н 03 С /36, 1977 (прототип). (54) БАЛАНСНЫй МОДУЛЯТОР (ЕГО ВАРИAHTbI), (57) 1. Балансный модулятор, содер« жащий входную широкополосную .согла- . сующую цепь, вход которой является входом модулируемого сигнала балансного модулятора, а противофазные выходы подключены соответственно к базам первого и второго транзисторов, входную согласующую цепь, вход которой является входом модулирующего сигнала балансного модулятора, а противофаэные выходы подключены соответственно к базам третьего и четвертого транзисторов, коллект6ры которых соединены с шиной питания,.а эмиттеры через соответствующие резисторы — с общей шиной, а также выходную широкополоснув согласующую цепь, при этом эмиттеры первого и третьего и второго и четвертого транзисторов соединены состветственно между собой, и между точками их соединения включен элемент отрицательной обратной связи, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности передачи знака модуляции, коллекторы первого и второго транзисторов подключены к выходной широкополосной согласующей цепи через соответствующие введенные полупроводниковые диоды и к общей шине через введенные конденсаторы, один из которых выполнен регули-: руемым.

2. Балансный модулятор, выполненный в виде двойного балансного модулятора, содержащий входную широкополосную согласующую цепь, вход которой является входом модулируемого сигнала балансного модулятора, а противофазные выходы подключены соответственно к базам первого и второго и третьего и четвертого транзисторов, входную согласующую цепь, вход которой является входом модулирующего сигнала балансного модулятора, а противофазные выходы подключены к базам пятого и шестого транзисторов, коллекторы которых соединены с ши- <р (» ной питания, а эмиттеры через соответствующие резисторы - с общей шиной, а также выходную широкополосную согласующую цепь, при этом эмиттеры первого, четвертого и пятого транзисторов, а также эмиттеры второго, третьего и шестого транзисторов соответственно соединены между собой, и между точками их соединения включен элемент отрицательной обратной связи, о т л и ч а в щ и й. с я тем, что, с целью повышения точности передачи закона модуляции, коллекторы первого и третьего транзисторов и коллекторы второго и четвертого транзисторов соединены соответственно между собой через введенные встречно включенные полупроводниковые диоды и точки их соединения подключены к соответствующим входам выходной широкополосной согласующей цепи, между коллекторами первого и четвертого транзисторов и общей шиной введены конденсаторы, а между коллекторами второго и третьего транзисторов введен. регу лируемый конденсатор.

1062844

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для получения модулированных сигналов при широкополосных модулирующих сигналах и в качестве демодулятора в радиопередающих и радиоприемных устройствах.

Известны- балансные модуляторы, содержащие источники модулирующих и модулируемых сигналов, соединенные с преобразовательными элемен- 10 тами, согласующие цепи и частотозависимые цепи отрицательной обратной связи P) .

Однако балансные модуляторы не обеспечивают достаточной точности передачи закона модуляции.

Наиболее близким к предложенному является балансный модулятор, содержащий входную широкополосную согласующую цепь, вход которой является входом модулируемого сигнала балансного модулятора, а противофазные выходы подключены соответственно к базам первого и второго и третьего и четвертого транзисторов, входную согласующую цепь, вход которой является входом модулирующего сигнала балансного модулятора, а цротипофазные выходы подключены к базам пятого и шестого транзисторов; коллекторы которых соединены с щипай питания, а эмиттеры через соответствующие резисторы — с общей шиной, а также выходную широкополосEJ .гю согласующую цепь, при этом эмиттеры первого, четвертого и пятого транзисторов, а также эмиттеры второго, третьего и шестого транзисторов соответственно соединены между собой, и между тачками их соединения включен элемент отрицательной 40 обратной связи, при этом коллекторы первого и третьего и четвертого и второго транзисторов соответственно соединены между собой и точки их соединения подключены к выходной широ- 45 кополосной согласующей цепи (2(.

Однако известный балансный моду лятор также не обеспечивает достаточной точности передачи закона модуляции из-за неравных величин

50 емкостей, вносимых плечами балансного модулятора в выходную широкополосную Согласующую цепь.

Цель изобретения — повышение точ5 ности передачи закона модуляции.

Для достижения цели в балансном модуляторе, содержащем входную широкополосную согласующую цепь, вход которой является входом модулируемого сигнала балансного модулятора, 60 а противофазные выходы подключены соответственно к базам первого и второго транзисторов, входную согласующую цепь, вход которой является входом модулирующего сигнала балансного модулятора, а противофазные выходы подключены соответственно к базам третьего и четвертого транзисторов, коллекторы которых соединены с шиной питания, а эмиттеры через соответствующие резисторы - с общей шиной, а также выходную широкополосную согласующую цепь, при этом эмиттеры первого и третьего и второго и четвертого транзисторов соединены соответственно между собой, и между точками их соединения г включен элемент отрицательной обратной связи, коллекторы первсго и второго транзисторов подключены к выходной широкополосной согласующей цепи через соответствующие введенные полупроводниковые диоды и к общей шине через введенные конденсаторы, один из которых выполнен регулируемым.

Цель достигается тем, что в балансном модуляторе, выполненном в виде двойного балансного модулятора, содержащем входную широкополосную согласующую цепь, вход которой является входом модулируемого сигнала балансного модулятора, а противофазные выходы подключены соответственно к базам первого и второго и третьего и четвертого транзисторов, входную согласующую цепь, вход которой является входом модулирующего сигнала балансного модулятора, а противофазные выходы подключены к базам пятого и шестого транзисторов, коллекторы которых соединены с шиной питания, а змиттеры через соответствующие резисторы — c общей шиной, а также выходную широкополосную согласующую цепь,, при э.".oì эмиттеры первого, четвертого и пятого транзисторов, а также эмиттеры второго, третьего и шестого транзисторов соответственно соединены между собой, и между точками их соединения включен элемент отрицательной обратной связи, коллекторы первого и третьего транзисторов и коллекторы второго и четвертого транзисторов соединены соответстве".Hî между собой через введенные встречно включенные полупроводниковые диоды и точки их соединения подключены к соответствующим входам выходной широкополо"ной согласующей цепи,. между коллекторами первого и четвертого транзисторов и общей шиной введены конденсаторы, а между коллекторами второго и третьего транзисторов введен регулируемый конденсатор.

На фиг. 1 представлена принцигиальная электрическая схема балансного модулятора (1-й вариант) ; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема балансного модулятсра, выпОлненного в виде двойного балансного модулятора (2-й вариант}, на

1062844 фиг. 3 — возможное выполнение выходной широкополосной.согласующей цепи.

Балансный модулятор (1-й вариант) содержит широкополосную согласующую цепь 1, первый 2 и второй 3 транзис-. торы, входнув согласующую цепь 4, третий 5 и четвертый 6 транзисторы, резисторы 7 и 8, элемент 9 отрицательной обратной связи, выходную широкополосную согласующую цепь 10, полупроводниковые диоды 11 и 12, конденсатор 13 и регулируемый конденсатор 14.

Балансный модулятор, выполненный в виде двойного балансного модулятора (2-Й вариант), содержит входную широкополосную согласующую цепь 15, первый, второй, третий и четвертый транзисторы 16-19, входную согласующую цепь 20, пятый 21 и шестой 22 транзисторы, резисторы 23 и 24, элемент 25 отрицательной обратной связи, выходную широкополосную согласующую цепь 26, полупроводниковые диоды 27-30, конденсаторы 31 и 32, регулируемый конденсатор 33.

Балансный модулятор (1-й вариант) работает следующим образом.

Модулируемый сигнал поступает на входную широкополосную согласующую цепь 1: С ее выхода два противофазных сигнала поступают на базы первого 2 и второго 3 транзисторов.

Низкочастотный модулирующий сигнал через входную согласующую цепь 4 поступает на базы третьего 5 и четвертого 6 транзисторов также в противофазе, что обеспечивает поочередное включение плеч балансного модулятора. Одновременно с первым 2 и вторым 3 транзисторами открываются полупроводниковые диоды 11 и 12, включенные в их коллекторные цепи, подключая их к выходной широкополосной согласующей цепи 10, При запирании первого 2 и второго 3 транзисторов полупроводниковые диоды 11 и 12 также запираются. Поочередное включение первого 2 и второго 3 трайзисторов приводит к тому, что на выходную широкополосную согласующую цепь 10 сигналы поступают в противофазе и на ее выходе присутствует сигнал, фаза которого зависит от того, какой из транзисторов 2 или 3 открыт в данный момент времени.

Наличие полупроводниковых диодов

11 и 12, постоянного конденсатора

13 и регулируемого конденсатора 14 позволяет выровнять величины емкостей, вносимых плечами балансного модулятора в выходную широкополосную согласующую цепь 10. При этом широкополосность выходной широкопо-лосной согласующей цепи 10 остается практически неизменной, так как вносимые в нее емкости гораздо меньше ее собственной емкости.

При включении первого транзистора 2 (второй транзистор 3 закрыт) в выходную широкополосную согласующую цепь 10 балансного модулятора (фиг. 2) вносится емкость

Cgb1х,, + C 13 где Cs — выходная емкость транзисН1 тора 2.

10 При включении второго транзистора 3 (первый транзистор 2 закрыт) в выходную широкополосную согласующую цепь 10 вносится емкость

С„„,+ С14, 15 где С8ц„ — - выходная емкость второго транзистора 3.

Емкости Cgb y> и Cpb(g как пРавило, не равны одна другой. Поэтому регулируемый конденсатор С 14 является подстроечным. Его величина при настройке выбирается такой, чтобы выполнялось равенство

Сьых + C 13 = Сцых + C 14 °

В том случае, когда открыт первый транзистор 2 (а с ним и полупроводниковый диод 11 в его коллекторной цепи) и закрыт второй транзистор 3 (а с ним и полупроводниковый диод 12 в его коллекторной цепи), в выходную широкополосную согласующую цепь 10 вносится только емкость Cqb х. + С 13.

Когда открыт второй транзистор 3 (а с ним и полупроводниковый диод 12 в его коллекторной цепи) и закрыт первый транзистор 2 (а с ним и полупроводниковый диод 12 в его коллекторной цепи), в выходную широкополосную согласующую цепь 10 вносится только емкость Сэ1,„ + С 14.

40 Таким образом, полупроводниковые диоды 11 и 12 исключают влияние на выходную широкополосную согласующую цепь 10 вносимых емкостей тех плеч балансного модулятора, которые

45 в данный момент. закрыты. В случае отсутствия полупроводниковых диодов

11 и 12 в выходную .широкополосную согласующую цепь 10 емкости С8 1х +

+ С 13 и Сэцх + С 14 будут вноситься ОднОвременнО чтО сильнО затруд нит настройку балансного модулятора, так как вносимые емкости станут соизмеримы с собственной емкостью выходной широкополосной согласующей

,цепи 10, а это приведет к трудностям настройки ее на несущув частоту.

Балансный модулятор, выполненный в виде двойного балансного модулятора (2-й вариант), работает аналогичным образом, с той разницей, что с

60 противофазных выходов входной широкополосной согласующей цепи 15 модулируемый сигнал поступает соответственно на базы первого 15 и второго

17 и третьего 18 и четвертого 19

65 транзисторов, а модулирующий сигнал

1062844. пятого 21 и шестого 22 транзисторов поступает на соответственно попарно соединенные эмиттеры первого

16 и четвертого 19 и второго 17 и третьего 18 транзисторов ббеспечивая поочередное включение этих пар транзисторов, что также приводит к тому, что йа выходную широкополосную согласующую цепь 26 сигналы также поступают в противофазе.

В этом случае на выходе выходной широкополосной согласующей цепи 26 присутствует сигнал, фаза которого зависит от того, какая из указанных пар транзисторов открыта в данный момент времени.

Полупроводниковые диоды 27-30, конденсаторы 31 и 32 и регулируемый конденсатор 33 позволяют выравнять, величины емкостей, вносимых плечами балансного модулятора в выходную широкополосную согласующую цепь 26.

При включении первого 18 и четвертся"о 19 транзисторов к выходной широкополосной согласующей цепи 26

° подключается емкость

С 31 Св 16 (в 19

2 + „19 где С ы 16 и Свы 19 - выходные емкости первого и четвертого транзисторов

16 и 19 соответственно. . При .включении второго 17 и третьего 18 транзисторов к выходной широкополосной согласующей цепи 26, подключается емкость

С 33+ где С д17 и Св„д18 - выходные емкости второго: и трет em транзисторов

17 и 18 соответственно, Чтобы не происходило скачкообразного изменения частоты настройки выходной широкополосной согласующей . цепи 26 при переключении плеч балансного модулятора, необходимо, чтобы, выполнялось условие, С 31(32) Свыв 16 С g

33 + Свыв 18 Свыше 17

Е;,,Т3 " 7Т

Выполнение этого равенства доби- 1 ваются с помощью регулируемого конденсатора 33.

При выполнении выходной широкопо лосной согласующей цепи 26 в виде трансформатора типа длинной линии (фиг. 3) необходимо наличие двух одинаковых конденсаторов 31 и 32 постоянной емкости, так как если ограничиться только одним постоянным конденсатором, то при включении соответствующего плеча будет вноситься различная емкость в обмотки трансформатора, в результате чего возникнет разбаланс

25

При использовании предложенного устройства в качестве демодулятора фазоманипулированного сигнала увели .чивается помехоустойчивость радиоприемных устройств при воздействии помех с сосредоточенным спектром.

Таким образом, в прЕдложеннОм балансном мод Ъяторе путем выравнивания емкостей, вносимых плечами балансного модулятора в выходную широкополосную цепь, повышается точность передачи закона фазовой маниЯ б

35 пуляции + - до 0,03 и увеличивается мощность боковых полос за счет снижения мощности остатка несущей частоты.

1062844

"062844

1062844

Составитель Г. Захарченко

Редактор A. Козориз Техред С.Легеза

Корректор A. Ференц:

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10259/57 : Тираж 936

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5