Амплитудная модуляция на управляющую сетку.

При изучении лампового ГВВ было видно, что на управляющей сетке действуют два напряжения: Е_g – напряжение смещения и Е_сигн. – напряжение возбуждения с амплитудой U_с, т.е. . Поэтому в ламповом ГВВ возможны две разновидности амплитудной модуляции:

АМ изменением напряжения смещения, иначе – модуляция смещением;

АМ изменением амплитуды возбуждения, иначе – модуляция возбуждением, или усиление колебаний с меняющейся амплитудой при постоянном напряжении смещения.

Общим для двух способов модуляции на управляющую сетку является работа ГВВ в недонапряженном режиме. Модуляция смещения в настоящее время применяется в некоторых телевизионных передатчиках. Модуляция возбуждения широко применяется в связных коротковолновых передатчиках для усиления однополосных колебаний, в мощных каскадах телевизионных передатчиков.

Упрощенная схема АМ смещением на управляющую сетку имеет вид (рисунок 1):

Рисунок 1.Схема амплитудной модуляции смещением на управляющую сетку.

При модуляции изменением напряжения смещения сигнал низкой частоты поступает в цепь смещения сетки. В режиме несущей частоты напряжение смещения равно статическому Е_с.т. А в режиме модуляции оно изменяется в соответствии с управляющим сигналом: .

В результате модуляции напряжения смещения изменяются угол отсечки и высота импульса анодного тока I_a.max.

В современных передатчиках сеточная модуляция применяется в генераторах на тетродах или пентодах, у которых и .

Рисунок 2.Временная диаграмма и статические модуляционные характеристики при модуляции напряжением возбуждения для случая E_g< .

При подаче на первичную обмотку операционного трансформатора модулирующего напряжения во вторичной обмотке наводится ЭДС, периодически изменяющее напряжение смещения. Высокочастотное напряжение также подается на сетку лампы через конденсатор С_р. Чтобы токи высокой частоты не создавали бесполезное падение напряжения, она зашунтирована сопротивлением R_ш. Источник постоянного напряжения смещения блокируется конденсатором С_б, емкость которого должна обладать малым сопротивлением для тока модулирующей частоты.

Если рабочую точку лампы выбрать на линейном участке характеристики, то модуляция осуществляться не будет. Для осуществления АМ необходимо использовать нелинейным режим работы лампы, а для того, чтобы получить максимальный КПД режим ставят с отсечкой тока 90⁰ и меньше градусов (рисунок 2). В этом случае изменение напряжения смещения под действием модулирующего колебания приводит к изменению импульса анодного тока и т.к. в модулирующем каскаде нагрузкой является колебательный контур, то получаем высокочастотные колебания, изменяющиеся по амплитуде рисунок 2,г. Что и требовалось для получения амплитудной модуляции.

С целью уменьшения частотных искажений, а также некоторого упрощения и удешевления его иногда строят по резисторной схеме (рисунок 3).

Рисунок 3.Резисторная схема амплитудной модуляции смещением на управляющую сетку.

Здесь модулирующее напряжение подается на резистор R_g в сеточной цепи. Здесь напряжение высокой и модулирующей частот включают последовательно. Недостатком такой схемы является увеличение сеточного тока и напряжения смещения при модуляции, что ограничивает мощность несущего колебания.

Для уменьшения дополнительного смещения за счет сеточных токов сопротивление R_g шунтируют дросселем, сопротивление которого для тока модулирующей частоты должно быть больше сопротивления R_g. Чтобы постоянная составляющая I_с проходила через дроссель, а переменная – через R_g.

Несмотря на некоторое преимущество модулятора, построенного по резистивной схеме, лучшие качественные показатели все же обеспечивает трансформаторная схема.