амплитудный модулятор

Формула изобретения

1. Амплитудный модулятор, содержащий усилитель, последовательно соединенные источник модулирующих сигналов, аналого-цифровой преобразователь, преобразователь кодов, управляемый аттенюатор, сигнальный вход которого подключен к выходу высокочастотного генератора, при этом выход усилителя является выходом амплитудного модулятора, отличающийся тем, что введены реверсивный счетчик, дешифратор, амплитудный детектор, первый и второй компараторы, первый и второй инверторы, второй управляемый аттенюатор, вход которого соединен с выходом первого управляемого аттенюатора, первый и второй элементы совпадения, выходы которых соединены соответственно с входом сложения и входом вычитания реверсивного счетчика, при этом выход первого компаратора соединен с первым входом первого элемента совпадения и входом первого инвертора, выход которого подсоединен к первому входу второго элемента совпадения, выход второго компаратора соединен с вторым входом первого элемента совпадения и входом второго инвертора, выход которого соединен с вторым входом второго элемента совпадения, третий вход которого соединен с третьим входом первого элемента совпадения и подключен к выходу дешифратора, вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, выход усилителя соединен с входом амплитудного детектора, выход которого подключен к первым входам первого и второго компараторов, вторые входы которых являются входами установки пороговых напряжений, а выход реверсивного счетчика соединен с управляющим входом второго управляемого аттенюатора, выход которого соединен с входом усилителя.

2. Модулятор по п. 1, отличающийся тем, что введен генератор импульсов, выход которого соединен с четвертыми входами первого и второго элементов совпадения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования амплитудно-модулированных сигналов в различных радиотехнических устройствах, например в передатчиках.

Известны амплитудные модуляторы, содержащие первый и второй управляемые аттенюаторы, фильтр верхних частот, широкополосный усилитель, демодулятор, нормирующий усилитель и блок сравнения (Л1). Недостатком таких устройств является значительный уровень нелинейных искажений.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является формирователь амплитудно-модулированного высокочастотного (ВЧ) сигнала (2), который содержит последовательно соединенные источник модулирующего напряжения, аналого-цифровой преобразователь, устройство запоминания, управляемый аттенюатор, сигнальный вход которого подключен к выходу ВЧ генератора, а выход которого через полосовой фильтр соединен с входом усилителя (2). Недостатком известного устройства является значительный уровень нелинейных искажений из-за нестабильности амплитудной характеристики усилителя.

В данном изобретении решается задача уменьшения уровня нелинейных искажений путем стабилизации амплитудной характеристики за счет нормирования коэффициента усиления при определенном значении U_вх0 модулирующего сигнала U_вх. Обычно U_вх0 aU_вхm, где U_вхm максимальное значение модулирующего сигнала, a 0,5 0,8. При этом нелинейность измерительного тракта, в частности амплитудного детектора, несущественна, поскольку отсчет производится в единственной точке при U_вх..

На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема амплитудного модулятора, на фиг. 2 а, б, в, г, д, е, ж диаграммы работы.

Амплитудный модулятор (фиг. 1) содержит усилитель 1, источник модулирующих сигналов (ИМС) 2, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, преобразователь кодов (ПК) 4, первый управляемый аттенюатор 5, высокочастотный (ВЧ) генератор 6, второй управляемый аттенюатор 7, реверсивный счетчик 8, первый и второй элементы совпадения 9, 10, первый и второй компараторы 11, 12, первый и второй инверторы 13, 14, дешифратор 15, амплитудный детектор 16 и генератор импульсов 17.

На фиг. 2 представлены диаграммы следующих напряжений:

а на выходе ИМС 2;

б на выходе дешифратора 15;

в на выходе усилителя 1 при нормальном (k_o), увеличенном и уменьшенном коэффициентах усиления K и разомкнутой цепи регулирования;

г на выходе компаратора 11;

д на выходе компаратора 12;

е на выходе первого элемента совпадения 9

ж на выходе второго элемента совпадения 10.

Амплитудный модулятор работает следующим образом.

Модулирующий сигнал с выхода ИМС 2 поступает на вход АЦП 3, который представляет его в цифровом виде. Цифровой код с выхода АЦП 3 подается на управляющий вход аттенюатора 5 через преобразователь кодов 4, который запрограммирован так, что нелинейность аттенюатора 5 и усилительного тракта, включающего усилитель 1 и аттенюатор 7 при номинальном коэффициенте усиления K_o компенсируется. В результате модуляционная характеристика становится линейной, а нелинейные искажения существенно уменьшаются.

Изменение коэффициента усиления усилителя 1 компенсируется с помощью управляемого аттенюатора 7 следующим образом. При определенном значении уровня модулирующего сигнала U_вх0 (на фиг. 2a примерно 0,5 U_вхm) на выходе дешифратора 15 появляется сигнал с уровнем логической единицы (фиг. 2б), поступающий на элементы совпадения 9, 10. На вторые входы этих элементов поступает сигнал с выхода амплитудного детектора 16 (фиг. 2а) через компараторы 11 и 12, которые формируют уровень логической единицы при превышении пороговых уровней (U_o- U/2) и (U_o+ O/2) (фиг. 2г и 2д). Уровень U₀ соответствует уровню модулирующего сигнала U_вх0. При номинальном значении коэффициента усиления усилителя сигнал дешифратора 15 попадает в зону U, равную разности в порогах компараторов 11 и 12. В этом случае сигналы на выходах элементов совпадения 9, 10 отсутствуют (фиг. 2е и 2ж), реверсивный счетчик 8 не меняет свое состояние, поэтому сохраняется неизменным коэффициент передачи аттенюатора 7.

Если коэффициент усиления усилителя 1 увеличивается, на выходе амплитудного детектора 16 размах напряжения соответственно увеличивается (фиг. 2в). Фронты и спады импульсов на выходе компараторов смещаются относительно импульсов дешифратора 15, поскольку уровень U₀ остался прежним. В результате на выходе элемента совпадения появляются импульсы (фиг. 2е), которые поступают на вход сложения реверсивного счетчика 8, который увеличивает ослабление аттенюатора 7, приводя коэффициент усиления к K₀.

При уменьшении коэффициента усиления (K<K) (фиг. 2в) фронты и спады импульсов с выходов компараторов 11 и 12 смещаются в другие стороны, поэтому импульсы появляются на выходе элемента совпадения 10 (фиг. 2к), они поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 8, уменьшающего ослабления аттенюатора 7 так, что в результате коэффициент усиления усилителя 1 и аттенюатора 7 опять оказывается номинальным.

Для увеличения темпа регулировки усиления может быть введен генератор импульсов 17. В результате импульсы на выходах элементов совпадения 9, 10 (фиг. 2е, 2ж) оказываются заполненным импульсами генератора импульсов 17, вследствие чего реверсивный счетчик 8 срабатывает при каждом переходе не один, а несколько раз.