Частотный модулятор
Союз Советскин
Социалистическин
Республик ()746910
l Ь (6l ) flîè0ëíHTñëüí0å к авт. свкд-ву (22) 3»»«0 27.03.78 (21) 259g855/(8.2т с присоединением заявки Рр
Н 03 К 7/06
Геоударотоаннмй комитет
СССР (23) Приоритет
Опубликовано 07.07.80, Бюллетень №25
Дата опубликования описания 07.07.80 па дедам изобретений и OTKpblTIIN (53) Уд К 62>.376.
5 (088.8) (72) Автор изобретения
П. Н. Фуфаев (7l) Заявитель (54) ЧАСТОТНЫЙ МОДУЛЯТОР
2(д0 С.3 t ) Изобретение относится к приборостроению; может быть использовано, например, в аппаратуре магнитной записи.
Известен частотный модулятор, содержащий
/ два токовых ключа с генераторами тока и конденсатором в цепях эмиттеров, причем положительная обратная связь замыкается между коллектором одного ключевого транзистора и базой другого, а второй токовый ключ управляется входным напряжением (1). Недостатком этого модулятора является ограниченная максималь-. ная частота генерации;
Наиболее близкий по технической сущности к
I изобретению является частотный модулятор,содер- жащий два токовых ключа с конденсатором и управляемыми генераторами тока в цепях эмиттеров, причем положительная обратная связь замыкается через дифференциальный усилитель, включенный между входами и выходами тбковых ключей (2). Частота повторения выходного сигнала в такой схеме определяется выражением где ЬΠ— разность напряжений перезаряда конденсатора;
С вЂ” емкость конденсатора; — ток перезаряда, определяемый генераторами тока;
tä — время переключения токовых тслючей.
Существенным недостатком этого модулятора является влияние времени переключения то- . ковых ключей на частоту выходного сигнала, в связи с чем нарушается линейная зависимость частоты от входного сигнала при увеличении последнего.
Цель изобретения — расширение диапазона линейной зависимости частоты от входного сигнала.
Поставленная цель достигается тем, что в модулятор, содержащий два токовых ключа с управляемыми генераторами тока в цепях эмиттеров, конденсатор, включенный между эмиттерами, и дифференциальный усилитель на транзисторах противоположного транзисторам токовых ключей типа проводимости, входы которого соединены с Выходами токовых ключей, а выходы — с входами этих же ключей, 7469
Через токовый ключ 2 протекают два разных по величине и постоянных тока 1, причем ток
45 генератора тока 3 течет через конденсатор 5, перезаряжая его. Поэтому напряжение на эмит тере транзистора токового ключа 1 уменьшается по линейному закону. Крутизна измейейия этого напряжении определяется величиной емкостй конденсатора 5 и током 1. В конце интервала
50 времени i напряжение на ямиттере транзистора токового ключа 1 достигает уровня, при котором этот ключ отпирается, напряжение на кол лекторе его транзистора начинает падать. Одно55 временно отпирается закрытый транзистор дифференциального усилителя, соединенный с тбковым ключом 1, напряжение на коллекторе которого возрастает, это вызывает регенератйвный причем управляющие входы генераторов тока соединены с входом устройства, введен управ- 1 ляемый генератор тока, выход которого соединен с змиттерами транзисторов дифференциального усилителя, а управляющий вход — с
5 входом устройства, На чертеже изображена принципиальная схема модулятора.
Модулятор садержйт токовые ключи 1 и 2, в эмиттерах которых включены управляемые генераторы тока 3 и 4, выходы кот6рых соединены конденсатором 5, дифференциальный усилитель б, выходы которого соединены с входами токовых ключей 1 и 2, а входы —" с выходами токовых ключей 1 и 2, и управляемый 15 генератор тока 7, выход которого соединен с эмиттерами транзисторов дифференциального усилителя б, причем управляющие входы генераторов тока 3, 4, 7 соединены с входом 8 устройства, а входы токовых ключей 1, 2 соединены с общей шиной через резисторы 9, 10.
Модулятор работает следующим образом, Пусть входной сигнал равен нулю, а токи управляемых генераторов 3, 4 постоянны. Тогда в интервале времени С токовый ключ 1 закрыт, напряжение на коллекторе транзистора токового ключа 1 равно напряжению положительного источника питания +Ч. Транзистор дифферейциального усилителя 6, соединенный с токовым ключом 1, также закрыт, и напряжение на его коллекторе равно нулю. Транзистор дифференщильного усилителя б, соединенный с токовым ключом 2, находится в активном режиме, а токовый ключ 2 открыт. Напряжение на базе транзистора токового ключа 2 равно 15
Qo K ) ° "1о гдето „вЂ” ток, задаваемый генератором тока дифференциального усилителя;
К вЂ” коэффициент передачи генератора тока 7; — входной ток модулятора; . 40
RIq — сопротивление резистора нагрузки дифференциального усилителя.
1О 4 процесс переброса схемы в другое квазиустойчивое состояние.
При неизменных токах генераторов тока модулятор генерирует колебания, форма которых близка к прямоугольной, а частота определяется формулой (.1).
При подаче на вход 8 модулятора входного сигнала изменяются токи генераторов тока, в связи с чем меняется крутизна изменения найряжения на обкладках конденсатора, что приводит к изменению частоты выходных колебаний модулятора. Входной сигнал управляет также и величиной тока генератора 7; поэтому изменяется напряжение в базах транзисторов токовых ключей 1 и 2, а следовательно, и напряжение на эмиттере токового ключа 1, определяемое выражением
U 2 Ро К J (t)1Ry — 2 Обэ (2)
Подставляя выражение (2) в формулу (1) и, произведя простые преобразования, получаем
3() (3) кф,лг-и„- " +гг(ц(гк,ск-t,.ß од Ьэ
Первое слагаемое знаменателя не зависит от тока 3 (t) второе слагаемое — это произведение 23 (t) (2Я9 СК вЂ” t„f. Выборам соответствующего значения коэффициента переда,1и К генератора тока 7 можно обеспечить равенство
2ВэСК=тп, поэтому
МО
- 1(1(Ч (4) "отп1
4Ñ З,Я -11„- —
2 т. е. время переключения токовых ключей не влияет на частоту выходного сигнала и диапазон линейной зависимости частоты от тока расширяется.
Применение предлагаемого модулятора нозволит уменьшить нелинейные искажения при воспроизведении сигнала в системах магнитной записи информации, использующих частотную модуляцию.
Формула изобретения
Частотный модулятор, содержащий два токо-. вых ключа с управляемыми генераторами тока в цепях эмиттеров, конденсатор, вкпюченный между эмиттерами, и дифференциальный усилитель на транзисторах противоположного транзисторам токовых ключей типа проводимости, входы которого соединены с выходами токо; выл ключей, а выходы — с входами этих же ключей, причем управляющие входы генераторов
746910
Составитель Б. Борзов
Редактор Л. Ушакова Техред Н. Бабурка Корректор И Муска
Заказ 3974/52 Тираж 995 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 тока соединены с входом устройства, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью pacumpeния диакона линейной зависимости частоты от входного сигнала, в него введен управляемый генератор тока, выход которого соединен с эмиттерами транзисторов дифференциального, 1 усилителя, а управляющий вход — с входом устройства.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1."Radio, ferusehen, electronik", 20-1971,Н.I7, 576-579, "Der astabile emittergekoppelte
Multivibrator", Mauech.
2. Агаканян Г. M. и др. Основы наносекундной техники, М., Атомиздат, 1976, с. 186-187 (прототин).
