SU1083333A1

SU1083333A1 - Amplitude modulator

Info

Publication number: SU1083333A1
Application number: SU823483064A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Мечиславович Криштафор; Владимир Михайлович Фартух
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4125
Priority date: 1982-08-09
Filing date: 1982-08-09
Publication date: 1984-03-30

Abstract

АМПЛИТУДНЫЙ МОДУЛЯТОР, Содержащий п балансных модул торов, выходы которых соединены с сумматором , отличающийс тем, .что, с целью расширени динамического диапазона модулирующих сигналов в него Введены (п-1) последовательно соединенных ограничителей по минимуму , при зтом вход первого ограничител по минимуму соединен с первым входом первого балансного модул тора и вл етс входом модулирук)щего сигнала амплитудного модул тора , выходы 1, 2..., Amplitude modulator containing n balanced modulators, the outputs of which are connected to an adder, characterized in that in order to expand the dynamic range of the modulating signals are introduced (n-1) in series connected limit stops at the minimum with the first input of the first balanced modulator and is the input of the modulating signal of the amplitude modulator, outputs 1, 2 ...,

Description

3„.,3 „.,

00 0000 00

со со со Изобретение относитс к радиотехнике и может использоватьс в ка честве балансного модул тора дл реализации функции умножени двух входных сигналов. Одной из основньк характеристик определ ющих возможности применени балансного модул тора в качестве аналогового перемножител сигналов например, в аппаратуре аналоговой вычислительной техники или в приемных устройствах с квадратурной обработкой сигналов, вл етс динамический диапазон входных сигналов. И если по входу модулируемого сигнала динамический диапазон эт.их устройств имеет значение 80, дБ и более, то по входу модулирующего напр жени он как правило не превышает 25-35 дБ. Это обусловлено тем что снизу динамический диапазон по модулирующему напр жению ограничен неидеальностью баланса, в результате даже при отсутствии модулирующего напр жени на выходе перемножител имеетс определенный начальный уровень входного модулируемого сигнала (пролаз). Таким образом, существует некоторый пороговый уровень модулирующе напр жени , определ ющий нижнюю гра ницу динамического диапазона по модулирующему напр жению. Сверху дина мический диапазон также ограничен вследствие того, что при превышении определенного уровн модулируюнр1м напр жением перемножитель начинает работать в режиме переключени . Известен амплитудный модул тор (четырехквадрантный аналоговьй пере множитель) , содержащий два балансны модул тора, один из которых предназ начен дл логарифмировани модулирующего напр жени с помощью включенных в его нагрузке диодов, что позвол ет жать динамический диапазон модулирующего напр жени , которое затем подаетс на модулирующий вход второго балансного модул тора. Линейна зависимость функции умножени входных сигналов всего устрой ства обеспечиваетс благодар наличию экспоненциальной составл ющей выходного напр жени при определен ных уровн х fl 3. Однако динамический диапазон амплитудного модул тора по модулиру ющему напр жению ограничен снизу не идеальностью баланса по модулирую32 щему сигналу, а сверху - прот женностью согласованных один с другим участков экспоненциальной составл ющей на вькоде второго балансного модул тора и характеристиками диодов , включенных в нагрузке первого балансного модул тора. Наиболее близким к предлагаемому вл етс амплитудный модул тор, содержащий п балансных модул торов, выходы которых соединены с сумматором , а входы подключены к х1сточник .ам модулирующих и модулируемых сигналов, однако балансного модул тора непосредственно, а другого - через фазовращатели 2. Однако известньй амплитудный модул тор также имеет ограниченный динамический диапазон модулирующих сигналов . Цель изобретени - расширение динамического диапазона модулирующих сигналов. Поставленна цель достигаетс тем, что в амплитудный модул тор, содержащий п балансных модул торов, выходы которых соединены с сумматором , введены (n-l) последовательно соединенных ограничителей по минимуму , при этом вход первого ограничител по минимуму соединен с первым входом первого балансного модул то- ра и вл етс входом модулирующего сигнала амплитудного модул тора, выходы 1, 2, . . ., (n-l)-ro ограничителей по минимуму соединены соответственно с первыми входами 2, 3,..., П-го балансных модул торов, а вторые входы балансных модул торов вл ютс входом модулируемого сигнала амплитудного модул тора. На чертеже представлена структурна электрическа схема предлагаемого а мплитудного модул тора. Амплитудный модул тор содержит П балансных модул торов Ц, 1,,,..., In, сумматор 2, () ограничителей 3,,..., 3( по минимуму. Амплитудный модул тор работает гледующим образом. При отсутствии модулирующего напр жени сигнал на выходе амплитудного модул тора отсутствует. При поступлении на вход амплитудного моДул тора модулирующего сигна ла он поступает одновременно на вход балансного модул тора 1 и ограничител 3. На,чинает работать балансный модул тор 1, увеличива уровень выходкого сигнала до тех пор, пока не исчерпаетс его динамический диапазон, после чего уровень сигнала на его выходе, а следовательно, и на выходе сумматора 2 остаетс посто нным.The invention relates to radio engineering and can be used as a balanced modulator to implement the function of multiplying two input signals. One of the main characteristics that determine the possibility of using a balanced modulator as an analog signal multiplier, for example, in analog computing equipment or in devices with quadrature signal processing, is the dynamic range of the input signals. And if at the input of the modulated signal the dynamic range of these devices is 80 dB and more, then at the input of the modulating voltage it usually does not exceed 25-35 dB. This is due to the fact that from below the dynamic range of the modulating voltage is limited by the imperfect balance, as a result, even in the absence of a modulating voltage at the multiplier output, there is a certain initial level of the input modulated signal (prolaz). Thus, there is a certain modulating voltage threshold level defining the lower limit of the dynamic range for the modulating voltage. On top of this, the dynamic range is also limited due to the fact that when a certain level of modulation voltage is exceeded, the multiplier begins to operate in the switching mode. Amplitude modulator (four-quadrant analog multiplier) is known that contains two balanced modulators, one of which is designed to log the modulating voltage using diodes included in its load, which allows compressing the dynamic range of the modulating voltage, which is then applied to the modulating voltage input of the second balanced modulator. The linear dependence of the multiplication function of the input signals of the entire device is ensured by the presence of the exponential component of the output voltage at certain levels fl 3. However, the dynamic range of the amplitude modulator for the modulating voltage is limited from below not by the ideal balance on the modulating signal, but from above the length of the exponential component matched with one another in the code of the second balanced modulator and the characteristics of the diodes included in the load of the first ba ansnogo modulator. The closest to the present invention is an amplitude modulator containing n balanced modulators, the outputs of which are connected to an adder, and the inputs are connected to x sources of modulating and modulated signals, but of a balanced modulator directly, and the other through phase shifters 2. However, amplitude amplitude the modulator also has a limited dynamic range of modulating signals. The purpose of the invention is to expand the dynamic range of the modulating signals. The goal is achieved by the fact that an amplitude modulator containing n balanced modulators whose outputs are connected to an adder are entered (nl) of series-connected minimum limiters, while the input of the first minimum limiter is connected to the first input of the first balanced modulator and is the input of the modulating signal of the amplitude modulator, outputs 1, 2,. . ., (n-l) -ro limiters for the minimum are connected respectively to the first inputs of 2, 3, ..., N-th balanced modulators, and the second inputs of balanced modulators are the input of the modulated signal of the amplitude modulator. The drawing shows a structural electrical circuit of the proposed module modulator. Amplitude modulator contains P balanced modulators Ts, 1 ,,,, ..., In, adder 2, () of limiters 3 ,, ..., 3 (minimum. Amplitude modulator works as follows. In the absence of modulating voltage There is no signal at the output of the amplitude modulator. When the amplitude modulator of the modulating signal arrives at the input, it simultaneously arrives at the input of the balanced modulator 1 and the limiter 3. At the beginning, the balance modulator 1 starts working, increasing the output signal until its dynamic range will be exhausted n, after which the signal level at its output, and hence at the output of adder 2, remains constant.

Ограничитель .,по минимуму представл ет собой блок, на выходе которого напр жение по вл етс с . отсечкой, т.е. после достижени определенного уровн напр жени на его входе. Порог отсечки ограничителей 3 -3 выбираетс равным верхней границе динамического диапазона соответствующего балансного модул тора , вход которого соединен с входом ограничител . Ограничители 3.могут быть, вьшолнены, например , в виде встречно-параллельно соединенных диодов. .The limiter, at a minimum, is a block at the output of which a voltage appears with. cutoff, i.e. after reaching a certain level of voltage at its input. The cutoff threshold of the limiters 3 -3 is chosen equal to the upper limit of the dynamic range of the corresponding balanced modulator, the input of which is connected to the input of the limiter. Limiters 3. can be implemented, for example, in the form of counter-parallel-connected diodes. .

После того как ди-намичеакий диапазон балансного модул тора Ц оказываетс исчерпанным и уровень сигнала на его выходе остаетс посто нньм , модулирующий сигнал начинает поступать с выхода ограничител 3i на вход балансного модул тора Ц,After the dynamic range of the balanced modulator C is exhausted and the signal level at its output remains constant, the modulating signal starts to flow from the output of the limiter 3i to the input of the balanced modulator C,

- г- g

который, в свою очередь, работает до тех пор, пока не исчерпаетс его динамический диапазон.which, in turn, works until its dynamic range is exhausted.

Аналогичным образом включаютс в работу последукотрие балансные модул торы , пока не исчерпаетс динамический диапазон последнего из них балансного модул тора 1..Similarly, the following balanced modulators are put into operation, until the dynamic range of the last one of the balanced modulator 1 is exhausted.

Таким образом, в предлагаемом амплитудном модул торе расширен динамический диапазон модулирующих сигналов как. в области минимальных уровней за счет взаимной компенсации выходных сигналов балансных модул торов , так и в области максимальных уровней из-за увеличени числа балансных модул торов.Thus, in the proposed amplitude modulator, the dynamic range of the modulating signals is expanded as. in the area of minimum levels due to mutual compensation of the output signals of balanced modulators, and in the area of maximum levels due to an increase in the number of balanced modulators.

Кроме того, предлагаемый амплитудный модул тор имеет блоее высокую надежность вследствие того, что содержит п параллельно работающих балансных модул торов, и выход из стро части их приводит лишь к некоторому искажению формы выходного сигнала амплитудного модул тора, что в р де случаев предпочтительнее, чем полное пропадание сигнала.In addition, the proposed amplitude modulator has a higher reliability due to the fact that it contains n parallel-running balanced modulators, and the failure of their part only leads to some distortion of the output signal of the amplitude modulator, which in some cases is preferable to complete loss of signal.

Claims

AMPLITUDE MODULATOR containing n balanced modulators, the outputs of which are connected to the adder, characterized in that, in order to expand the dynamic range of the modulating signals; Introduced (c-1) series-connected limiters to a minimum, while the input of the first limiter to a minimum is connected to the first input of the first balanced modulator and is the input of the modulating signal of the amplitude modulator, outputs 1, 2; ..., (1-p) The nth limiters are connected to the minimum with the first inputs 2, 3, ...; П of the nth balanced modulators, respectively, and the second inputs of the balanced modulators: are the input of the modulated signal of the amplitude modulator. .

Q SS

1 1083333 ϊ