Здравствуйте мои уважаемые читатели!
Продолжаем рассмотрение процесса получения однополосного сигнала. Простые балансные модуляторы были рассмотрены в материале 3 февраля
Но вариантов схем подавления несущей ещё осталось достаточное количество и необходимо рассмотреть основные.
В каждой схеме есть своя «изюминка» и особенности. Вот очень простая схема
Рис. 1. Схема подавления несущей на фазоинвертирующем каскаде.
Очень простая схема, но у неё есть несколько «подводных камней» - требуется тщательная подборка пар элементов: R3, R4 и VD1, VD2, а так же наладка режима работы транзистора по минимуму искажений сигнала 500 кГц. Но при этом, в данной схеме есть выбор подключения нагрузки ( электромеханический фильтр ). И этот выбор заключается в следующем: если транзистор-фазоинвертор работает при повышенном токе – резисторы R3, R4 достаточно низкоомны и усилитель НЧ имеет достаточную мощность для работы на низкоомную нагрузку, то ЭМФ можно подключить по такой схеме
Рис. 2. Конденсатор С1 и обмотка ЭМФ образуют последовательный колебательный контур.
Как известно последовательный колебательный контур имеет низкое сопротивление на частоте резонанса, следовательно, модулятор так же должен иметь низкое выходное сопротивление. Можно уменьшить величину нагрузки и перевести модулятор в экономичный режим. Для этого ЭМФ подключаем по схеме
Рис. 3. Конденсатор С2 и обмотка ЭМФ образуют параллельный колебательный контур.
На резонансной частоте сопротивление контура велико и транзистор в модуляторе и усилитель НЧ можно перестроить в экономичный режим.
И здесь надо отметить интересное свойство ЭМФ – согласно, паспортных данных, затухание в ЭМФ не превышает 15 db в полосе пропускания, при неравномерности 6 db. И вот какое свойство ЭМФ мне удалось выяснить очень-очень давно – при параллельном контуре ( конденсатор-ЭМФ ) затухание лучше чем 15 db и составляет 7…8 db при настройке в резонанс. Следовательно, параллельный контур позволяет снизить затухание в фильтре в 2,2 раза! Но есть ещё и последовательный контур. И здесь результат оказался ещё лучше – параллельный контур минус 8 db, а последовательный, при выходном сопротивлении генератора 75 Ом выдал плюс 2 db! Выигрыш 10 db– это по сравнению с параллельным включением. Вот, что может последовательный колебательный контур при низкоомном источнике сигнала!!! Иногда такой метод надо применять, при возможности!
Есть ещё определённое количество модуляторов на варикапах.
Рис. 4. Балансный модулятор на варикапах.
Схема очень простая, вот только радиоэлементов достаточное количество, а это требует тщательной подборки парных элементов.
Рис. 5. Балансный модулятор на варикапах, с генератором опорной частоты на микросхеме.
Балансный модулятор на варикапах требует повышенной амплитуды сигнала опорного генератора. Самый простой выход – это построить генератор, имеющий два противофазных выхода как на Рис. 5. При питающем напряжении +12В, на контур в точках А и В подаётся сигнал практически равный по амплитуде питающему напряжению.
Здесь есть первый подводный камень – это скважность импульсного сигнала и она должна быть равна двум – длительность импульса должна быть равна паузе. Простой генератор на логических элементах такой точности не обеспечивает, а это в свою очередь вызывает плохое подавление несущей, и добиться качественного подавления с помощью резистора R6 не получается.
Как же получить опорный сигнал, имеющий скважность ДВА? Очень просто: делим частоту 1000 кГц при помощи триггера и получаем 500 кГц…
Рис. 6. Схема получения опорной частоты со скважностью два.
Подавление несущей очень хорошее, но есть недостаток: требуется кварцевый резонатор на частоту 1000 кГц. Для радиолюбителей в 70-е, 80-е годы выпускали наборы: ЭМФ и кварц. Но все кварцы были на частоту 500 кГц и реализовать этот вариант схемы не получалось.
Но начало применения цифровых микросхем для формирования SSB-сигнала, было положено. Микросхем разного назначения появилось великое множество.
И здесь хочу особо отметить микросхемы серии КМОП или им подобные, но не с точки зрения логики или триггеров и счетчиков…
Появились микросхемы ключи! При подаче на управляющий вход ключ открывался и сигнал со входа поступал на выход, при этом форма сигнала могла быть любой. Основное условие: амплитуда сигнала не должна выходить за рамки допуска. И такие ключи имели ещё одно интересное свойство, направление сигнала может быть любое: с входа на выход и с выхода на вход.
Если взять два сдвоенных переключающих ключа – с параллельным управлением, можно выполнить балансный модулятор.
Рис. 7. Основа балансного модулятора на двух сдвоенных ( переключающих ) ключах.
Очень простая схема, но имеет смысл рассмотреть её подробнее. И в основу таких схем, а их достаточно много, положены микросхемы с буквенным индексом «КП»
Рис. 8. Очень хорошая микросхема К561КП1.
Когда появились такие микросхемы не помню, но упустил их из виду, было не до них…
И вот в 1985 году журнал «Радио» начал публикацию очень интересного трансивера автор В.В.Дроздов. Публикации шли небольшими статьями, но журнал не мог сразу опубликовать все материалы. И вот в номере №5 за 1986 год в очередной публикации появилась схема блока ФОПС на странице 17
Рис. 9. Формирователь однополосного сигнала на микросхеме К561КП1.
На приведенной схеме не показаны номиналы радиоэлементов и цепи питания микросхемы, а так же выходные цепи после ЭМФ.
Это сделано для упрощения материала, а если кто из моих читателей заинтересуется – на схеме указан номер журнала и страница.
А как схема работает очень просто показано на Рис.8. «Лишние» входы по «X» и «Y» просто не используются, но это натолкнуло меня на дополнение к блоку ФОПС для более полного применения неиспользуемых входов «X» и «Y». И об этом более подробно в одном из ближайших материалов. Основа работы показана на Рис.8, но надо добавить предназначение входа «CE». Когда на входе присутствует логическая единица, формирователь выключен, а когда на входе присутствует логический ноль – работает. Очень просто! И есть возможность аналогичную схему применить и для приёмника в качестве демодулятора SSB и CWсигналов. Такой универсальной схеме нашли применение радиолюбители и на просторах интернета есть очень много похожих схем, правда, подавляющее большинство выполнено на импортных микросхемах, но, видимо, из найти и купить проще.
В заключении хочу добавить, что балансные модуляторы, они же смесители, применялись не только для получения однополосного и одновременно узкополосного сигнала, но и для получения телевизионного сигнала на телецентрах.
Рис. 10. Микросхема балансный модулятор в TV-передатчике. Фото моё!!!
Как видно на фотографии микросхемы, в ней находятся два трансформатора на кольцах и четыре диода. Во время выпуска данной микросхемы ещё не было лазерной маркировки и поэтому маркировка и схема на корпусе выполнена методом шелкографии. Название читается плохо, а схема понятна!
И вот эта микросхема применялась для получения сигнала на частоте 38 МГц, с последующим частичным подавлением ненужной боковой и восстановлением несущей. А после этого сигнал переносили на частоту необходимого канала, усиливали и передавали в эфир. Требования к сигналу TV были очень высокие и следили за этим специалисты из другого ведомства…
Почему их TV-сигнала не убрали несущую? Очень просто! В телевизоре настройка на канал осуществлялась LC-контурами ( в гетеродине так же применялся LC-контур ) – стабильность была не очень высокая, вот и благодаря несущей, АПЧ-Г ( автоматическая подстройка частоты гетеродина ) обеспечивала уверенный и качественный приём цветных телевизионных программ.
Сформировать SSB-сигнал оказывается не очень просто, но если ещё добавить совмещение его с остальной схемой, появляются дополнительные сложности, но это уже другая история и об этом в следующем материале.
Не забываем ставить лайки и подписываться на канал! За комментарии особая благодарность!!!
Желаю всем счастья, здоровья и успехов в жизни!!!
ЧИСТОГО НЕБА НАД ГОЛОВОЙ!!!
