Балансный модулятор

 

Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано в измерительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона модулирующих частот и уменьшение уровня интермодуляционных составляющих в спектре выходного сигнала. Балансный модулятор содержит девять транзисторов 1-9, десять резисторов 10-19, два переменных резистора 20,21, пять конд-ров 22-26, преобразователь 27 напряжения гетеродина и выходной трансформатор 28. Поставленная цель достигается за счет применения новой цепи коррекции нелинейности. Степень подавления продуктов интермодуляции второго порядка определяется сопротивлением резистора 21, от которого зависит значение тока покоя транзистора 9. Уменьшение продуктов интермодуляции нечетных порядков может быть достигнуто увеличением токов покоя транзисторов 5,6,9. Увеличение токов покоя в 2 раза позволяет уменьшить уровни продуктов интермодуляции третьего порядка в 8 раз, а пятого порядка в 32 раза. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 С 1 54

0 . Г4 ::i;"Iji

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ, ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4329201/24-09 (22) 16.11.87 (46) 15.08.89. Бюл. № 30 (71) Куйбышевский электротехнический институт связи (72) В.В.Иванютин (53) 621.376.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1265803, кл. G 06 G 7/20, 1986.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1437962, кл. Н 03 С 1/54, 1987. (54) БАЛАНСНИЙ МОДУЛЯТОР (57) Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано в измерительной технике. Цель изобретения — расширение диапазона модулирующих частот и уменьшение уровня интермодуляционных составляющих в спектре выходного сигнала. Faлансный модулятор содержит девять

„;SU„„1501248 A 1

2 транзисторов 1-9, десять резисторов

10-19, два переменных резистора 20, 21, пять конд-ров 22-26, преобразователь 27 напряжения гетеродина и выходной трансформатор 28. Поставленная цель достигается за счет применения новой цепи коррекции нелинейности. Степень подавления продуктов интермодуляции второго порядка определяется сопротивлением резистора

21, от которого зависит значение тока покоя транзистора 9. Уменьшение продуктов интермодуляции нечетных порядков может быть достигнуто увеличением токов покоя транзисторов

5, 6, 9. Увеличение токов покоя в

2 раза позволяет уменьшить уровни продуктов интермодуляции третьего порядка в 8 раз, а пятого порядка— в 32 раза. 1 ил.

1501248

Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано в измерительной технике.

Цель изобретения — расширение диапазона модулирующих частот и уменьшение уровня интермодуляционных составляющих в спектре выходного сигнала.

На чертеже представлена структур- 10 ная электрическая схема балансного модулятора °

Балансный модулятор содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и 15 девятый транзисторы 1-9, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый резисторы 10-19, первый и второй переменные резисторы 20 и

21, первый, второй, третий, четвертый и пятый конденсаторы 22-26, преобразователь 27 напряжения г тародина и выходной трансформатор 28.

Балансный модулятор работает следующим образом.

Первый и второй транзисторы 1 и

2 периодически с частотой модулируемого,сигнала переключают выходной ток пятого транзистора 5. Седьмой и восьмой транзисторы 7, 8 необходимы для уменьшения инерционности переключения первого, второго, третьего и четвертого транзисторов 1-4 и tI03 воляют уменьшить влияние полного соп- 35 ротивления нагрузки на работу баланснбго модулятора. Выходной трансфор- матор 28 обеспечивает получение балансной модуляции. Подавление составляющих выходного напряжения с час- 40 тотой модулируемого напряжения выполняется с помощью третьего и четвертого транзисторов 3 и 4, переключающих ток коллектора шестого транзистора 6, подстройка тока покоя ко- 45 торого (с целью достижения минимального уровня составляющей выходного напряжения с частотой модулируемого напряжения) обеспечивается с помощью первого переменного резистора 20.

Девятый транзистор 9, структура проводимости которого противоположна структуре проводимости пятого транзистора 5, является элементом цепи коррекции нелинейности пятого тран- 55 зистора 5. Первый и второй резисторы

10, 11 обеспечивают подачу на базы первого, второго, третьего и четвертого транзисторов 1-4 постоянного напряжения, полученного путем деления напряжения первой шины питания с помощью третьего и четвертого резисторов 12, 13. Постоянное напряжение на базы седьмого и восьмого транзисторов 7, 8 поступает иэ точки соединения шестого и седьмого резисторов

15, 16. Третий конденсатор 24 блокирует седьмой резистор 16 по переменному току. Восьмой резистор 17 и первый переменный резистор 21 обеспечивают стабилизацию тока покоя девятого транзистора 9, причем с помощью первого переменного резистора 21 значение этого тока покоя устанавливается близким к значению тока покоя пятого транзистора 5. Девятый резистор 18 является элементом цепи коррекции нелинейности, его сопротивление определяет ее коэффициент преобразования в переменную составляющую тока коллектора девятого транзистора 9 ° Десятый резистор 19 обеспечивает подачу на коллектор девятого транзистора 9 постоянного напряжения с второй шины питания и является частью полного сопоотивления наг.— рузки девятого транзистора 9 по переменному току. Первый и второй конденсаторы 22, 23, а также четвертый и пятый конденсаторы 25, 26 являются разделительными. Их реактивные сопротивления должны быть малыми во всем рабочем диапазоне частот. Преобразователь 27 с парафаэным выходом используется для получения прямоугольного напряжения с частотой гетеродина и скважностью Q = 2.

Под действием модулирующего напряжения ц через девятый резистор 18, сопротивление которого больше входного сопротивления девятого транзистора

9, протекает переменный ток этого транзистора Б,„/R<+, .В связи с тем, что сопротивления пятого и десятого резисторов 14, 19 много больше, чем входное сопротивление пятого транзистора 5, через эмиттер пятого транзистора 5 протекает переменный ток i = i . Так как через р- и-пере5 9 ходы пятого и девятого транзисторов

5, 9 протекают постоянные токи эмиттеров I и I и соответственно переменные токи i и д9, то значения сос5 тавляющих напряженйй эмнттер — база пя",ого и девятого транзисторов 5, 9, связанных с токами 1 > и, определяются выражениями

1501248

1%- Iñ

D =-Ц 1п -----" + g ln

5 1о5 IOÂ

I + iq 19

= Ч,1 -- — - - — Ч.1

9 Ioq IO9

1 (), 4 1

1 (2.)ъ + (2.)з

1 i 1

9 19 2 1 3 19

1 — -(- ) +

4 I

В балансном модуляторе выполняются следующие условия для сопротивления источника модулирующего напряжения

R и сопротивлений пятого, восьмого, девятого и десятого резисторов 14, 17, 18 и 19 и второго переменного резистора 21: (Rc+ R <в) (Б iт + Rz< ) R tyR

При этом переменный ток коллектора девятого транзистора 9 создает на параллельном соединении пятого и десятого резисторов 14, 19 ЭДС, члены которой по модулю практически равны членам U и которая включена последовательно с напряжением U

Это обеспечивает компенсацию малых составляющих переменного тока эмиттера пятого транзистора 5, пропорциональных четным степеням и четным степеням модулирующего напряжения, с которым связано появление продуктов интермодуляции четных порядков, что позволяет подавить самый большой по уровню продукт интермодуляции второго порядка,. степень подавления которого определяется сопротивлением нторого переменного резистора 21, от которого зависит значение тока покоя девятого транзистора 9. Уменьшение н балансном

45

55 где 105 и I О9 токи насыщени эмиттер — база пятого и девятого 10 транзисторов 5, 9.

Для тех случаев, когда для мгновенных значений токов i и i> ныполня5

/i

U =g, + ()2+ ()з

1 1 1 1 1

1 2 1 3 1 модуляторе продуктов интермодуляции нечетных порядков может быть достигнуто увеличением токов покоя пятого, шестого и девятого транзисторов 5, 6, 9. Так, согласно приведенным формулам увеличение токов покоя в 2 раза позволяет уменьшить уровни продуктов интермодуляции третьего порядка в 8 раз, а продуктов интермодуляции пятого порядка— н 32 раза.

Формула изобретения

Балансный модулятор, содержащий первый, второй, третий, четвертью, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый транзисторы, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый резисторы, первый и второй переменные резисторы, первый, второй, третий, четвертый и пятый конденсаторы, преобразователь напряжения гетеродина и выходной трансформатор, причем эмиттеры первого и второго транзисторов соединены с коллектором пятого транзистора, а эмиттеры третьего и четвертого транзисторов соединены с коллектором шестого транзистора, база которого соединена с общей шиной, коллекторы первого и третьего транзисторон соединены с эмиттером седьмого транзистора, коллектор которого соединен с началом первичной обмотки выходного транзистора, коллекторы второго и четвертого транзисторов соединены с эмиттером восьмого транзистора, коллектор которого соединен с концом первичной обмотки выходного трансформатора, базы первого и четвертого транзисторов соединены с первым выводом первого резистора и с первым выводом первого конденсатора, нторой вывод которого соединен с первым выходом преобразователя напряжения гетеродина, базы второго и третьего транзисторов соединены с первым выводом второго резистора и с первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выходом преобразователя напряжения гетеродина, вторые выводы первого и второго резисторон соединены с первым выводом третьего резистора и с первым выводом четвертого резистора, 1501248

Составитель Ю.Максимов

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Редактор M.Келемеш

Тираж 884

Заказ 4890/55

Подписное

ВНИ11ПИ Госудир< гвеииого комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Произвопстпеии,;-и ла.гельский комбииат "Патент", г. жгорол, ул. Гагарина,101 второй вывод которого соединен с общей шиной, а второй вывод третьего резистора соединен с первой шиной питания, эмиттер пятого транзистора соединен с первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с второй шиной питания, эмиттер шестого транзистора соединен с первым выводом первого переменного резистора, второй и третий выводы которого соединены с второй шиной питания, базы седьмого и восьмого транзисторов соединены с первыми выводами шестого и седьмого резисторов и 15 с первым выводом третьего конденсатора, второй вывод .которого соединен с вторым выводом седьмого резистора и с общей шиной, пепвый вывод второго переменного резистора соединен с пер- 20 вым выводом восьмого резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом девятого резистора и с эмиттером девятого транзистора, база которого соединена с общей шиной, вто- 25 рой вывод девятого резистора соединен с первым выводом четвертого конденсатора, второй и третий выводы второго переменного резистора, второй вывод шестого резистора и вывод середины первичной обмотки выходного тра.нсформатора соединены с первой шин À питания, причем структура проводимости девятого транзистора противоположна структуре проводимости первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого транзисторов, о т л и ч а ю m, и и с я тем, что, с целью расширения диапазона модулирующих частот и уменьшения уровня интермодуляционных составляющих в спектре выходного сигнала, база пятого транзистора соединена с общей шиной, первый вывод пятого конденсатора соединен с эмиттером пятого транзистора, а второй вывод пятого конденсатора соединен с коллектором девятого транзистора и с первым выводом десятого резистора, второй вывод которого соединен с второй шиной питания, второй вывод четвертого конденсатора и общая шина являются входом модулирующего сигнала балансного модулятора.