Балансный модулятор

 

БАЛАНСНЫЙ МОДУЛЯТОР, содержащий последовательно соединенные двухтактный инвертор и фильтр, а также входной низкочастотный трансформатор , его первичная обмотка является входом модулирующего сигнала , к первой вторичной обмотке трансформатора подключен первьм вьшрямитель, а к второй вторичной обмотке - усилитель-ограничитель, последовательно соединенные первый элемент И-НЕ, первый вход которого Соединен с неинвертирующим выходом усилителя-ограничителя, и второй элемент И-НЕ, выход которого соединен с первым управляющим входом двухтактного инвертора, первый инвертирующий каскад, вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, а выход - с вторым управляющим входом двухтактного инвертора, третий элемент И-НЕ, вход которого соединен с инвертирующим выходом усилителя-ограничителя , а выход - с вторым входом второго элемента И-tiE, второй инвертирующий каскад, вход которого является входом модулируемого сигнала, при этом первый выход первого выпрямителя с первым сигнальным входом двухтактного инвертора, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искаженш, в него введены первый и второй ключи, выходы кото,рых соединены с вторым сигнальным входом двухтактного инвертора, первый триггер, соединенньш входом с выходом второго инвертирующего i каскада, а неинвертирующий и инвертирующий выходы которого соединены (Л соответственно с управляющими входами первого и второго ключей, второй триггер, его вход соединен с входом второго инвертирующего каскада , третий триггер, вход которого соединен с инвертирующим выходом второго триггера, а неинвертирующий и. инвертирующий выходы соединены соответственно с вторыми входами ел первого элемента И-НЕ и третьего элемента И-НЕ, при этом входной vj низкочастотный трансформатор выпол ;о нен с третьей вторичной обмоткой, к которой подключен второй выпрямитель , первый выход второго выпрямителя соединен с первым сигнальным вхо дом двухтактного инвертора, а вторые выходы первогб и второго выпрямитепей - соответственно с. сигнальными входами первого и второго ключей.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5!)4 Н 0 С 1/54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3711040/24-09 (22) 10.01.84 (46) 30 ° 07.85. Бюл. N - 28 (72) В.И. Катков и Б.А. Кучерук (53) 621.376.2(088 ° 8) (56) Заездный А.Н., Кушнир О.Ф,, Ферсман Б.А. Теория нелинейных электрических цепей. M. Связь, 1968, с ° 103-110.

Авторское свидетельство СССР

И 1084943, кл. Н 03 С 1/54, 1982. (54) (57) БАЛАНСНЫИ МОДУЛЯТОР, содер жащий последовательно соединенные двухтактный инвертор и фильтр, а также входной низкочастотный трансформатор, его первичная обмотка является входом модупирующего сигнала, к первой вторичной обмотке трансформатора подключен первый выпрямитель, а к второй вторичной обмотке — усилитель-ограничитель, последовательно соединенные первый элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с неинвертирующим выходом усилителя-ограничителя, и второй элемент И-НЕ, выход которого соединен с первым управляющим входом двухтактного инвертора, первый инвертирующий каскад, вход которого соединен с выходом второго элемента

И-НЕ, а выход — с вторым управляющим входом двухтактного инвертора, третий элемент И-HE вход которого соединен с инвертирующим выходом усилителя-ограничителя, а выход — с вто„„SU„„» 70579 A рым входом второго элемента И-НЕ, второй инвертирующий каскад, вход которого является входом модулируемого сигнала, при этом первый выход первого выпрямителя соединен с первым сигнальным входом двухтактного инвертора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений, в него введены первый и второй ключи, выходы которых соединены с вторым сигнальным входом двухтактного инвертора, первый триггер, соединенный входом с выходом второго инвертирующего каскада, а неинвертирующий и инвертирующий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого и второго ключей, второй триггер, его вход соединен с входом второго инвертирующего каскада, третий триггер, вход которого соединен с инвертирующии выходом второго триггера, а неинвертирующий и инвертирующий выходы соединены соответственно с вторыми входами первого элемента И-НЕ и третьего элемента И-НЕ, при этом входной низкочастотный трансформатор выполнен с третьей вторичной обмоткой, к которой подключен второй выпрямитель, первый выход второго выпрямителя соединен с первым сигнальным входом двухтактного инвертора, а вторые выходы первогб и второго выпрямителей - соответственно с сигнальными входами первого и второго ключей.

1170579

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве формирователя балансномодулированных напряжений, в устройствах электро- и радиосвязи, изме- S рительной техники, например, для пи тания аналоговых датчиков следящих электроприводов, датчиков телеизмерений и т.д..

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений.

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

Балансный модулятор содержит входной низкочастотный трансформатор 1, первый выпрямитель 2, усилитель-ограничитель 3, второй выпрямитель 4,. первый и второй ключи 5 и 6, первый элемент И-НЕ 7, третий элемент И-НЕ

8, второй инвертирующий каскад 9, первый, второй и третий триггеры

10-12, второй элемент И-НЕ 13, первый инвертирук(щий,каскад 14,двухтактный инвертор 15, фильтр 16, первую, вторую и третью вторичные обмотки

17-19 входного низкочастотного трансформатора 1.

Балансный модулятор работает следующим образом.

На входной низкочастотный трансформатор 1 поступает синусоидальный модулирующий сигнал низкой частоты (фиг. 2а).

На выходах первого и второго выпрямителей 2 и 4, подключенных соответственно к первой и третьей вторичным обмоткам 17 и 19. входного низкочастотного трансформатора 1, 1п формируются напряжения U1 и П .(фиг. 2б,в)..

Эти напряжения подводятся к входам первого и второго ключей 5 и б, выходы которых объединены. На управлякицие входы первого и второго rcmoчей 5 и 6 подаются выходные напряжения 0 и U (фиг. 2з,и) с выхода первого триггера 10, запуск которого осуществляется напряжениемП (фиг.2ж) с выхода второго инвертирующего каскада 9, представляющим собой инвертированное напряжение высокой частоты модулируемого сигнала U< (фиг. 2е).

В результате в точке объединения у первого и второго ключей 5 и 6 образуется однополярное пульсирующее напряжение U1 (фиг, 2к), которое являет ся напряжением питания двухтактного инвертора 15. С второй вторичной обмотки 18 входного низкочастотного трансформатора 1 напряжение подается на усилитель-ограничитель 3, на неинвертирующем и инвертирующем выходах которого формируются прямоугольные сигналы U< и U< (фиг.2г,д соответственно) с частотой следования, равной частоте модулирующего сигнала U<,.

Выходные напряжения усилителяограничителя 3 поступают на первые входы первого и третьеro элементов

И-НЕ 7 и 8, к вторым входам которых подводятся выходные напряжения U(Z и U(> третьего триггера 12 (фиг.2м), запуск которого производится выходным напряжением U< (фиг. 2л) второго триггера 11 при поступлении на его вход непосредственно модулируемого сигнала U . Выходное напряжение первого и третьего элементов И-НЕ 7 и 8 U(„ è U((фиг. 2о,п) подаются на входы второго элемента И-HE 13, выходное напряжение U« (H . 2p) которого поступает на первый управляющий вход двухтактного инвертора 15, а выходное напряжение первого инвертирующего каскада 14 U(z (фиг. 2с) является запускающим для другого управляющего входа двухтактного. инвертора 15. В результате, на выходе двухтактного инвертора 15 образуется балансно-модулированное напряжение U(g (фиг, 2т), несущая которого имеет ступенчатую форму.

Балансно-модулированное напряжение несущей, имеющей ступенчатую форму; приведенную на фиг, 2т, описывается выражением (l»»»(t)-3оо»о со,t ((a-(a-с)соо»с) о»о со»3» (г 3 Г (a (о !) соо3а)» aia 3»» t » — (а.(а-с)со»3о)

3" х 5

» «a lD it +... ) = + (a - (а -1) со о а) (со 3 (с»

М соа(» СО )3)» (а (а С)оо33»С)»

0о

6 х(сао(3»c».cc,)t-соа(3со»»со)3)б о(а-(0-(jc0550(jjcog(5Q,"à,)1-сов(5Q, f ы,)ф „, После фильтра 16 сигнал принимает вид, показанный на фиг. 2у, В предлагаемом балансном модуляо торе угол () = 45

При соотношении амплитуд ступеней несущей равном а = "%, = 0 416 из спектра получаемого балансно-моз !!70579 4 дулированного напряжения исключают- Требуемое соотношение ступеней ся гармонические составляющие с несущей обеспечивается отношением (9 частотами 112 (й1 И2 сй! количества витков и (9 обмоток тота самой низкой из высших гармо- "а нических составляющих полученного . 5 входного низкочастотного траисформанапряжения равна 7 4)> ф С). тора 1. фиг.!

1! 70579

Фиг. 2

Составитель Г. Захарченко

Техред Т.Фанта Корректор С, Черни

Редактор И. Касарда

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

Закаэ 4713/52 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5