Амплитудная анодная модуляция.

При модуляции на анод амплитуда тока ВЧ изменяется за счет добавления к постоянному анодному напряжению Е_а напряжения модулирующей частоты , подаваемого с модулятора. Предположим, что при отсутствии модуляции анодное напряжение равно Е_а, а при модуляции оно изменяется от до . Изменение анодного напряжения приводит к перемещению динамической характеристики лампы (рисунок 1).

Рисунок 1.Динамическая характеристика лампы.

Схема выходного каскада с анодной модуляцией изображена на рисунке 2.

В режиме колебаний первого рода, при изменении напряжения на аноде от до , величина анодного тока, изменяющегося под действием ВЧ сеточного напряжения, колеблется в соответствии с кривой III. Средняя высота, расположение которой между кривыми I и II зависит от величины анодного напряжения.

Из рисунка 1. видно, что меняется только постоянная составляющая тока анода I_a0, а амплитуда колебаний I_а1 остается неизменной, т.е. модуляции не происходит. В режиме колебаний второго рода (с отсечкой тока) с изменением анодного напряжения от до меняются высота импульсов тока анода и амплитуда их первой гармоники, т.е. происходит модуляция. У ряда ламп проницаемость мала, поэтому динамические характеристики практически сливаются в одну линию. В этом случае, при колебаниях второго рода и работе генератора в недонапряженном режиме модуляцию получить нельзя, т.к. все импульсы будут приблизительно одной и той же высоты. При работе генератора в перенапряженном режиме изменение напряжения анода приводит к изменению формы импульсов тока анода, изменению глубины (рисунок 1,в) и, следовательно, к изменению амплитуды первой гармоники тока анода, т.е. получается анодная модуляция.

Рисунок 2.Схема выходного каскада с анодной модуляций.

На рисунке 2. показана параллельная схема модуляции на анод, в которой модуляторная и генераторная лампы включают параллельно к источнику питания. На лампе Л₂ собран каскад усиления мощности высокой частоты, а на лампе Л₁ – модулятор. Здесь модулятор представляет собой трансформаторный усилитель низкой частоты. При изменении модулирующего напряжения на сетке лампы Л₁ изменяется ток анода, проходящий по первичной обмотке модулирующего трансформатора и анодное напряжение второй лампы. Одновременно сеточное напряжение модулирующего каскада лампы Л₂ колеблется с высокой частотой несущего колебания. В анодном контуре L_kC_k, настроенном в резонанс на частоту несущего колебания, выделяется напряжение высокой частоты, амплитуда которого меняется по закону модулирующего напряжения. Следует запомнить, что число витков вторичной обмотки модулирующего трансформатора берется порядка 2/3 витков первичной обмотки, т.е. значительно больше, чем для громкоговорителя. Этим и отличается модулирующий трансформатор от всех трансформаторов УЗЧ. Модулирующий трансформатор может быть заменен дросселем, при этом падение напряжение низкой частоты на дросселе через конденсатор большой емкости добавляется к анодному напряжению. Недостатком дроссельного модулятора является трудность получения большой глубины модуляции, т.к. при такой глубине модулирующего анодного напряжения ламп, усилителя мощности падают почти до нуля.

Понижение анодного напряжения модулятора приводит к росту нелинейных искажений. Схема модулятора на трансформаторе лишена этого недостатка. Из сравнения модуляции на анод и сетку видно, что при модуляции на сетку небольшая мощность теряется по существу бесполезно и КПД генератора низкий. При модуляции на анод напряжение модулятора увеличивает мощность, подводимую к генератору и его КПД значительно выше. Недостатком модуляции на анод является необходимость большой мощности усилителя НЧ.

В современных мощных радиовещательных передатчиках чаще применяется модуляция на анод по двухтактной схеме.