Частотные модуляторы
Воздействие на частоту переменного напряжения наиболее просто осуществить в месте его возникновения, поэтому частотные модуляторы, как правило, объединены с источником модулируемого напряжения.
В низкочастотной электронике частоту формируемого генератором напряжения изменяют главным образом путем изменения параметров частотоопределяющих элементов автогенератора: емкости, индуктивности и сопротивлений.
При дискретном характере модулирующего сигнала и ограниченном количестве его возможных состояний (в нашем случае - два состояния) частотно-модулированный сигнал должен иметь соответствующее количество стационарных значений частоты. Если при этом допускается скачкообразный переход частоты генератора от одного модуляционного значения к другому, то схема модулятора вырождается в электронный коммутатор, в функции которого входит переключение дополнительных конденсаторов, сопротивлений или катушек индуктивности, подсоединяемых параллельно основным реактивным элементам контура, определяющего частоту генерации.
Вариант такого частотного модулятора, рассчитанного на управление сигналом, показан на рис. 2.4.
Рис. 14.4 - Структурная схема частотного модулятора с непосредственным воздействием на частоту генератора
Рассмотренная схема частотного модулятора обладает двумя недостатками, имеющими в некоторых случаях большое значение.
Первый из них заключается в том, что характер переходного процесса изменения частоты генератора от одного модуляционного значения к другому, по существу, неуправляем.
Второй недостаток состоит в скачкообразном изменении фазы модулированного напряжения, вызываемом резким изменением параметров колебательного контура. Скачок фазы в свою очередь вызывает искажение спектральных свойств сигнала в сторону увеличения мощности составляющих, далеко отстоящих от средней частоты генератора.
В современных системах с ЧМ наиболее часто используются цифровые схемы получения требуемых частот с помощью делителей частоты ДЧ (рис. 2.5). Благодаря переключению частот и (во много раз превышающих требуемые и ), уменьшаются скачки фазы и, следовательно, обеспечиваются меньшие по величине искажения ЧМ сигнала.
Рис. 14.5 - Структурная схема частотного модулятора без непосредственного воздействия на частоту генератора
Время изменения частоты от до называется временем нарастания переходного процесса , где - ширина канала.