MODULATEUR LINEAIRE D'AMPLITUDE A TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP A
DOUBLE GRILLE
La présente invention concerne un modulateur li néaire d'amplitude à transistor à effet de champ à double grille, utilisable notamment dans le domaine du traitement de si- gnaux de télévision, son ou vidéo.LINEAR AMPLITUDE MODULATOR WITH A FIELD EFFECT TRANSISTOR
DOUBLE GRID
The present invention relates to a linear amplitude modulator with a double gate field effect transistor, usable in particular in the field of processing television, sound or video signals.
les modulateurs d'amplitude prévus pour une telle application utilisent souvent soit des modulateurs en anneau transformateurs et diodes, soit des circuits à transistor, mais présentent l'inconvénient d'être symétriques et donc de deman der un appariement rigoureux des composants. Des modulateurs grand public de coût bien moindre peuvent aussi être proposés, mais il faut alors remédier à la très faible linéarité de ce type de modulateur en diminuant fortement le taux de modulation. the amplitude modulators provided for such an application often use either modulators in ring transformers and diodes, or transistor circuits, but have the drawback of being symmetrical and therefore of requiring a rigorous pairing of the components. Consumer modulators of much lower cost can also be proposed, but it is then necessary to remedy the very low linearity of this type of modulator by greatly reducing the modulation rate.
le but de l'invention est de proposer un modulateur d'amplitude remédiant à ces inconvénients, c'est-à-dire qui soit linéaire tout en bénéficiant d'un taux de modulation important et en restant de structure simple. the object of the invention is to propose an amplitude modulator overcoming these drawbacks, that is to say which is linear while benefiting from a high modulation rate and remaining simple in structure.
L'invention concerne à cet effet un modulateur linéaire d'amplitude comprenant un mélangeur tel qu'un transistor à effet de champ à double grille, caractérisé en ce que la pre mière grille reçoit le signal modulant et la seconde la porteuse à moduler délivrée par un oscillateur de référence. To this end, the invention relates to a linear amplitude modulator comprising a mixer such as a double gate field effect transistor, characterized in that the first gate receives the modulating signal and the second the carrier to be modulated delivered by a reference oscillator.
Dans un mode particulier de réalisation de 1' inven- tion, le drain est relié d'une part à une tension continue par l'intermédiaire d'une première résistance et d'autre part, par l'intermédiaire d'un premier condensateur et d'une deuxième ré- sistance en série, à la sortie de l'oscillateur de référence reliée elle-même également à la deuxième grille par 1' interme- diaire d'un résonateur, le rapport de mélange de la porteuse modulée venant du transistor et de la porteuse non modulée venant dudit oscillateur étant fixé par le rapport des valeurs desdites première et deuxième résistances, et un deuxième condensateur étant prévu pour le prélèvement sur le drain de la sortie du modulateur linéaire. In a particular embodiment of the invention, the drain is connected on the one hand to a DC voltage via a first resistor and on the other hand, via a first capacitor and a second resistor in series, at the output of the reference oscillator also itself connected to the second grid by means of a resonator, the mixing ratio of the modulated carrier coming from the transistor and from the unmodulated carrier coming from said oscillator being fixed by the ratio of the values of said first and second resistors, and a second capacitor being provided for sampling from the drain of the output of the linear modulator.
Avec la structure ainsi proposée, grâce à la superposition au signal modulé d'un signal qui lui est opposé en phase et d'amplitude appropriée, il est possible d'obtenir un taux de modulation proche de 100 %, conformément aux normes prévues en télévision (par exemple la norme française T concernant une modulation positive avec suppression de la porteuse pendant les impulsions de synchronisation), tout en préservant la linéarité. With the structure thus proposed, thanks to the superimposition on the modulated signal of a signal which is opposite to it in phase and of appropriate amplitude, it is possible to obtain a modulation rate close to 100%, in accordance with the standards provided for in television. (for example the French standard T concerning a positive modulation with suppression of the carrier during the synchronization pulses), while preserving the linearity.
les particularités et avantages de l'invention apparaîtront maintenant de façon plus détaillée dans la descrip tion qui suit et sur la figure jointe qui montre un exemple de réalisation du modulateur selon l'invention. the features and advantages of the invention will now appear in more detail in the following description and in the attached figure which shows an embodiment of the modulator according to the invention.
le modulateur d'amplitude représenté sur cette figure comprend d'abord un mélangeur, qui est un transistor à effet de champ 10 à double grille, monté en source commune ; la connexion S de ce transistor est donc reliée à la masse. Ta première grille G1 reçoit le signal modulant, par exemple le signal vidéo dans le cas de l'application envisagée au traite ment de signaux de télévision. Te signal vidéo normalisé, d'anplitude 1 volt, est dans ce cas appliqué à un diviseur de tension comprenant deux résistances 20 et 50 et permettant d'assurer une impédance d'entrée de 75 ohms et, sur la grille G1, une amplitude vidéo de 450 millivolts environ. le signal prélevé sur la borne commune aux résistances 20 et 30 est acheminé vers ladite grille par l'intermédiaire d'un condensateur 40, puis d'une diode 50 dite d'alignement (ou de "clamping"). the amplitude modulator shown in this figure first comprises a mixer, which is a field-gate transistor 10 with double gate, mounted as a common source; the connection S of this transistor is therefore connected to ground. Your first grid G1 receives the modulating signal, for example the video signal in the case of the application envisaged for the processing of television signals. The standardized video signal, of amplitude 1 volt, is in this case applied to a voltage divider comprising two resistors 20 and 50 and making it possible to ensure an input impedance of 75 ohms and, on the gate G1, a video amplitude about 450 millivolts. the signal taken from the terminal common to resistors 20 and 30 is routed to said grid via a capacitor 40, then a diode 50 called alignment (or "clamping").
Sur sa deuxième grille G2, le transistor 10 reçoit un signal à la fréquence porteuse (dans cet exemple, 32,7 méga hertz), prélevé aux bornes d'un résonateur composé des inductances 60, 70 et d'un condensateur 80. Ce résonateur, accorde sur ladite fréquence porteuse, est alimenté par un oscillateur local de référence 90 (ici un oscillateur à quartz à 32,7 mégahertz) relié au point commun aux inductances 60 et 70. Te transistor 10 étant inverseur pour la porteuse, le signal de sortie modulé présent sur le drain D est en opposition de phase avec la porteuse fournie par l'oscillateur de référence 90. On its second gate G2, the transistor 10 receives a signal at the carrier frequency (in this example, 32.7 mega hertz), taken from the terminals of a resonator composed of inductors 60, 70 and a capacitor 80. This resonator , tuned to said carrier frequency, is supplied by a local reference oscillator 90 (here a quartz oscillator at 32.7 megahertz) connected to the point common to inductors 60 and 70. With transistor 10 being inverter for the carrier, the signal modulated output present on the drain D is in phase opposition with the carrier provided by the reference oscillator 90.
Tel quel, ce modulateur est peu linéaire ou, si l'on diminue fortement le taux de modulation, hors norme (les modulateurs utilisés en télévision doivent respecter des normes de modulation, par exemple la norme française I, qui est une modulation positive avec, pendant les impulsions de synchronisation, une suppression de la porteuse d'au moins 26 dB).Pour obtenir un taux de modulation très élevé, il est prévu alors de mélanger le signal de sortie de l'oscillateur de référence 90 et la porteuse modulée, à l'aide d'une part d'un condensateur 100 et d'une résistance en série 120 qui véhiculent la porteuse non modulée jusqu'au drain, d'autre part d'une résistance 119 reliée également au drain par une extrémité et, par l'autre, à une tension continue positive V, et enfin d'un condensateur 130 prélevant le signal résultant du mélange opéré à l'aide de ces éléments 100 à 120. le dosage des amplitudes des signaux me langés sur le drain est défini par les valeurs relatives des résistances 110 et 120, ces résistances étant éventuellement réglables, tandis que l'ajustage du déphasage entre eux est réalisé par décalage de la fréquence naturelle du résonateur (60, 70, 80) par rapport à celle de la porteuse. Ce décalage est possible si le condensateur 80 est réglable. As is, this modulator is not very linear or, if the modulation rate is greatly reduced, outside the norm (the modulators used in television must comply with modulation standards, for example the French standard I, which is a positive modulation with, during the synchronization pulses, a suppression of the carrier of at least 26 dB). To obtain a very high modulation rate, it is then planned to mix the output signal of the reference oscillator 90 and the modulated carrier, using on the one hand a capacitor 100 and a series resistor 120 which convey the unmodulated carrier to the drain, on the other hand a resistor 119 also connected to the drain by one end and, by the other, at a positive direct voltage V, and finally by a capacitor 130 picking up the signal resulting from the mixture operated using these elements 100 to 120. the dosage of the amplitudes of the signals me languished on the drain is defined by the relative values of resistances 110 e t 120, these resistors possibly being adjustable, while the adjustment of the phase shift between them is carried out by shifting the natural frequency of the resonator (60, 70, 80) relative to that of the carrier. This offset is possible if the capacitor 80 is adjustable.