Шпионские штучки, или Секреты тайной радиосвязи - Михаил Адаменко

Принципиальная схема еще одного варианта подачи модулирующего сигнала на LC-генератор с емкостной ПОС приведена на рис. 4.7.

Рис. 4.7. Принципиальная схема модулятора для LC-генератора с емкостной обратной связью (вариант 2)

В отличие от рассмотренной ранее конструкции положение рабочей точки транзистора VТ1 определяется величиной сопротивления резистора R1, а модулированный сигнал снимается с точки подключения конденсатора С4 цепи ОС к эмиттеру транзистора.

Модуляция сигнала трехточечных LC-генераторов

Схемотехнические решения, основанные на подаче модулирующего НЧ-сигнала непосредственно в цепь базы транзистора активного элемента, широко применяются при разработке модуляторов для ВЧ-генераторов, выполненных по трехточечным схемам. Однако в миниатюрных транзисторных радиопередающих устройствах на биполярных транзисторах LC-генераторы, выполненные по индуктивной трехточечной схеме, применяются сравнительно редко. Поэтому в данном разделе рассмотрены лишь схемотехнические решения модуляторов для LC-генераторов с емкостным делителем, выполненных по схеме емкостной трехточки.

Принципиальная схема одного из вариантов подачи модулирующего сигнала на LC-генератор с емкостным делителем приведена на рис. 4.8.

Рис. 4.8. Принципиальная схема модулятора для LC-генератора с емкостным делителем (вариант 1)

В данном случае положение рабочей точки транзистора VТ1, по постоянному току включенного по схеме с общим эмиттером, определяется величиной сопротивления резистора R1. По переменному току транзистор включен по схеме с общей базой, поскольку по высокой частоте его база заземлена через конденсатор С2.

Модулирующий НЧ-сигнал подается на базу транзистора VT1 через разделительный конденсатор С1. В соответствии с мгновенным значением этого сигнала изменяется величина напряжения смещения, подаваемого на базу транзистора VT1, то есть изменяется положение рабочей точки транзистора. В результате НЧ-сигнал, формируемый на коллекторе транзистора VT1, инициирует изменение падения напряжения на резонансном контуре, при этом по закону модулирующего сигнала происходит изменение амплитуды и частоты сигнала ВЧ-генератора. Таким образом, на коллекторе транзистора VT1 формируется модулированный сигнал.

Принципиальная схема еще одного варианта подачи модулирующего сигнала на LC-генератор с емкостным делителем приведена на рис. 4.9.

Рис. 4.9. Принципиальная схема модулятора для LC-генератора с емкостным делителем (вариант 1)

В этой конструкции транзистор VТ1 по постоянному току включен также по схеме с общим эмиттером. Однако, в отличие от рассмотренной ранее схемы, положение рабочей точки транзистора определяется величинами и соотношением сопротивлений делителя, в состав которого входят резисторы R1 и R2. Эти же резисторы совместно с резистором R3 образуют схему стабилизации положения рабочей точки транзистора. Модулированный сигнал снимается с эмиттера транзистора VТ1.

Варикапы в модуляторах LC-генераторов

Основу рассмотренных в предыдущих разделах цепей, обеспечивающих модуляцию сигнала LC-генератора, составляют схемотехнические решения, в которых модулирующий НЧ-сигнал подается непосредственно в цепь базы транзистора активного элемента. В результате в процессе модуляции в соответствии с мгновенным значением уровня модулирующего сигнала изменяются параметры и режимы работы активного элемента ВЧ-генератора.

На практике при разработке миниатюрных радиопередатчиков и радиомикрофонов широко используются схемотехнические решения, основанные на модуляции высокочастотного сигнала посредством соответствующего изменения параметров селективного элемента. При этом предпочтение отдается схемам, в которых по закону модулирующего сигнала изменяется емкость варикапа, входящего в состав резонансного контура.

Принципиальная схема одного из вариантов модулятора на варикапе, обеспечивающего частотную модуляцию сигнала LC-генератора, выполненного по схеме емкостной трехточки на биполярном транзисторе p-n-p-проводимости, приведена на рис. 4.10.

Рис. 4.10. Принципиальная схема модулятора на варикапе для LC-генератора, выполненного по схеме емкостной трехточки на биполярном транзисторе p-n-p-проводимости

В рассматриваемой схеме активный элемент LC-генератора выполнен на транзисторе VT1. Этот транзистор по постоянному току включен по схеме с общим эмиттером, а по переменному току – по схеме с общей базой, поскольку электрод базы подключен к шине корпуса через конденсатор С2. Положение рабочей точки транзистора VT1 определяется величинами и соотношением сопротивлений делителя, в состав которого входят резисторы R3 и R4. Эти же резисторы совместно с резистором R5 образуют схему стабилизации положения рабочей точки.

Варикап VD1 подключен параллельно катушке индуктивности L1 и подстроечному конденсатору С5, которые входят в состав резонансного контура. Напряжение смещения подается на варикап через резисторы R1 и R2. Конденсатор С1 большой емкости обеспечивает развязку варикапа VD1 и коллектора транзистора VT1 по постоянному току. Модулирующий НЧ-сигнал подается на варикап через резистор R2. Модулированный сигнал снимается с эмиттера транзистора VТ1.

При использовании в качестве источника НЧ-сигнала электретного микрофона величина сопротивления резистора R1 выбирается такой, чтобы напряжение питания, подаваемое на микрофон, соответствовало его паспортным данным. После этого подбирается величина сопротивления резистора R2 таким образом, чтобы падение напряжения на варикапе VD1 было равно выбранному напряжению смещения, обеспечивающему работу в так называемом режиме молчания. При этом параллельно микрофону рекомендуется подключить шунтирующий конденсатор емкостью около 1000 пФ.

Если же на варикап VD1 предполагается подавать модулирующий сигнал, снимаемый с выхода микрофонного усилителя, то резистор R1 одновременно может использоваться в качестве коллекторной нагрузки транзистора усилительного каскада. При этом величина его сопротивления определяется выбранным режимом работы этого транзистора.

Принципиальная схема одного из вариантов модулятора на варикапе, обеспечивающего частотную модуляцию сигнала LC-генератора, выполненного по схеме индуктивной трехточки на полевом транзисторе, приведена на рис. 4.11.

Рис. 4.11. Принципиальная схема модулятора на варикапе для LC-генератора, выполненного по схеме индуктивной трехточки на полевом транзисторе

Особенностью данного схемотехнического решения является включение варикапа VD1 параллельно резонансному контуру, образованному подстроечным конденсатором С2 и катушкой индуктивности L1. Напряжение смещения подается на варикап через резисторы R1 и R2. Конденсатор С1 большой емкости обеспечивает развязку варикапа VD1 и затвора транзистора VT1 по постоянному току. Модулирующий НЧ-сигнал подается на варикап через резистор R2. Модулированный сигнал снимается с электрода истока транзистора VТ1. Выбор величин сопротивлений резисторов R1 и R2 определяется с учетом выполнения тех же требований, которые были изложены при описании предыдущей конструкции.

4.4. Модуляция сигнала ВЧ-генераторов с кварцевой стабилизацией частоты

При разработке миниатюрных транзисторных радиопередатчиков и радиомикрофонов с применением генераторов с кварцевой стабилизацией частоты обычно используются схемотехнические решения модуляторов, обеспечивающие амплитудную и частотную модуляцию частоты. При этом реализация амплитудной модуляции чаще всего осуществляется изменением напряжения питания активного элемента генератора в соответствии с модулирующим сигналом. Частотная модуляция сигнала кварцевого генератора обычно обеспечивается применением различных вариантов схемотехнических решений, основанных на использовании варикапов.

Амплитудная модуляция

Для обеспечения амплитудной модуляции сигнала, формируемого ВЧ-генератором с кварцевой стабилизацией частоты, в малогабаритных транзисторных радиопередающих устройствах обычно применяются схемы модуляторных каскадов, выполненных на одном транзисторе. Как уже отмечалось, широко используются схемотехнические решения каскадов, которые в процессе модуляции обеспечивают изменение напряжения питания активного элемента генератора в соответствии с мгновенным значением уровня модулирующего сигнала.

Принципиальная схема одного из вариантов такого модулятора, основу которого составляет биполярный n-p-n-транзистор, приведена на рис. 4.12.

Рис. 4.12. Принципиальная схема амплитудного модулятора на биполярном n-p-n-транзисторе для генератора с кварцевой стабилизацией частоты