SU1378010A1

SU1378010A1 - Двойной балансный модул тор

Info

Publication number: SU1378010A1
Application number: SU853939848A
Authority: SU
Inventors: Владимир Васильевич Иванютин
Original assignee: Куйбышевский электротехнический институт связи
Priority date: 1985-08-08
Filing date: 1985-08-08
Publication date: 1988-02-28

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике и может использоватьс дл формировани балансно-модулированных колебаний в радиоизмерительной и электроизмерительной технике и электросв зи . Цель изобретени - увеличение подавлени комбинационных составл ющих при расширении рабочего диапазона частот в область высоких частот. Двойной балансный модул тор (БМ) содержит фазоинвертор I, два БМ 3, 4. Каждый БМ содержит четыре транзистора 5-8, четыре источника 9- 12 стабильного тока, два источника 13, 14 опорных напр жений, два переключател тока 5, 16, преобразователь 7 напр жени сигналов несущей частоты, четыре масштабирующих резистора 18, 21,.22, 25, четыре разделительных конденсатора 9, 20, 23, 24. 2 ил. SP

Description

&М1д повили- , К/ющеко - сае-; Ho/ia

8MS сигнала 1№сущео частоты

Заош

11

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано дл формировани балансно-модулированных колеб&ний в радиоизмерительной и электроизмерительной технике и электросв зи .

Цель изобретени - увеличение подавлени комбинационных составл ющих при расширении рабочего диапазона частот в область высоких частот.

На фиг.1 представлена структурна электрическа схема предложенного модул тора; на фиг.2 - временные диа

Транзисторы 5 и б используютс в составе преобразователей выходных напр жений фазоинвертора 1 в приращение тока (относительно тока поко этих транзисторов), имеющих высокие выходные сопротивлени . Необходимость использовани в балансных модул торах 3, 4 двух преобразователей напр жений в приращение тока объ сграммы его работы 15 н етс необходимостью подавлени сосДвойной балансный модул тор содер- тавл ющей выходного напр жени с час- жит фазоинвертор 1, нагрузку 2, первый и второй балансные модул торы 3, 4. Каждьй из которых содержит первый,

второй, третий и четвертый транзисто- 20 5 (.6) в нагрузку 2, ры 5-8, первый и второй источники 9, Транзисторы 7 и 8 используютс в 10 стабильного тока, третий и четвертый источники 11, 12 стабильного тотоТой сигнала несущей частоты. Эта составл юща св зана с периодическим переключением тока поко транзистора

качестве нелинейных элементов двух цепей компенсации нелинейности функций преобразовани двух преобразова- 25 телей напр жений в приращение тока балансного модул тора 3, Транзисторы 7 и 8 имеют характер нелинейности вольт-амперных характеристик эмит- терных р-п-перекодов, аналогичный хака , первый и второй источники 13, 14 опорных напр жений, первый и второй переключатели 15, 16 тока, преобразователь 17 напр жени сигналов несущей частоты, первый масштабирующий резистор 18, первый разделительный

конденсатср 19, второй разделительный ЗО рактеру нелинейности характеристик конденсатор 20, второй масштабирующий резистор 21, третий масштабирующий резистор 22, третий разделительный конденсатор 23, четвертый раздер-п-переходов транзисторов 5 и 6, У ловием хорошей компенсации нелинейности вл етс равенство токов поко транзисторов 5 и 6 и транзисторов 7

лительный конденсатор 24, четвертый . и 8 и равенство значений коэффициен45

масштабирующий резистор 25,

Двойной балансный модул тор работает следующим образом,

Фазоинвертор 1 служит дл получени двух переменньк напр жений с про- . тивоположными пол рност ми, имеющих форму входного модулирующего напр -. жени , Фазоинвертор 1 должен иметь достаточно низкое выходное сопротивление . Напр жени с выходов фазоинвертора 1 поступают на входы балансных модул торов 3 и 4. Через масштабирующие резисторы 18 и 21, сопротивлени которых много больше сопротивлений конденсаторов 19, 20 дл составл ющих спектра модулирующего на- пр жени, протекают переменные токи, пропорциональные входному напр жению. Эти токи вызывают приращени токов эмиттеров и токов коллекторов транзисторов 5 и 6 относительно токов поко . Через эмиттеры транзисторов 7 и 8 также протекают переменные токи, пропорциональные модулирующему напр 50

55

тов усилени тока в схеме с общим эмиттером, что необходимо дл того, чтобы бьши одинакоа инжекционна и рекомбинационна составл ющие токов эмиттеров транзисторов 5, 6, 7 и 8, определ ющие характер нелинейности вольт-амперных характеристик р-п-переходов .

Поскольку переменные напр жени база-эмиттер транзисторов 5 и 7 и транзисторов 6 и 8- содержат противоположные по знаку и близкие по величине составл ющие, пропорциональные второй и более высоким степен м переменных токов эмиттеров, обеспечиваетс эффективна компенсаци нелинейности функции преобразовани балансного модул тора 3,

Управл емые выходными напр жени ми преобразовател 17 переключатели 15, 16-тока периодически с частотой этих напр жений переключают токи коллекторов транзисторов 5, 6 в общую шину и нагрузку 2. При одновременном

жению. Значени переменных токов эмиттеров транзисторов 5-8 определ ютс сопротивлени ми масштабирующих резисторов 18, 21, 22 и 25,

Транзисторы 5 и б используютс в составе преобразователей выходных напр жений фазоинвертора 1 в приращение тока (относительно тока поко этих транзисторов), имеющих высокие выходные сопротивлени . Необходимость использовани в балансных модул торах 3, 4 двух преобразователей напр жений в приращение тока объ с

н етс необходимостью подавлени составл ющей выходного напр жени с час-

5 (.6) в нагрузку 2, Транзисторы 7 и 8 используютс в

тоТой сигнала несущей частоты. Эта составл юща св зана с периодическим переключением тока поко транзистора

качестве нелинейных элементов двух цепей компенсации нелинейности функций преобразовани двух преобразова- телей напр жений в приращение тока балансного модул тора 3, Транзисторы 7 и 8 имеют характер нелинейности вольт-амперных характеристик эмит- терных р-п-перекодов, аналогичный характеру нелинейности характеристик

р-п-переходов транзисторов 5 и 6, Условием хорошей компенсации нелинейности вл етс равенство токов поко транзисторов 5 и 6 и транзисторов 7

. и 8 и равенство значений коэффициен5

.

0

5

переключении этих токов в нагрузку 2 их приращени , пропорциональные модулирующему напр жению, скл адываютс , а токи поко вычитаютс . Это обеспечивает подавление посто нной составл ющей выходного напр жени двойного балансного модул тора с частотой выходных напр жений преобразовател 17 В результате работы первого балансного модул тора 3 на нагрузке 2 формируютс импульсы с частотой йыходных напр жений преобразовател 17, промо- дулированные модулирующим напр жением (Й1иг.2а).

Второй балансный модул тор 4 работает аналогичным образом и формирует на нагрузке 2 импульсы, пропорциональные инвертированному модулирующему напр жению (фиг.2б).

В результате совместной работы балансных модул торов 3 и 4 формируетс сигнал (фиг.2в), в котором обеспечиваетс подавление составл ющих с частотами спектра модулирующего напр жени . Спектр выходного сигнала двойного балансного модул тора содержит составл ющие с частотами, равными сумме и разности частоты выходных напр жений преобразовател 17 и частот составл ющих спектра модулирующего напр жени . Эти составл ющие вл ютс полезными продуктами работы ДВОЙ11ОГО балансного модул тора и могут быть выделены из суммы других составл ющих выходного напр жени соответствующим фильтром, подключенным к нагрузке 2,

Нагрузка 2 может быть выполнена в виде резистора, а также параллельного колебательного контура, имеющего достаточно низкое резонансное сопротивление .

Первый переключатель 15 тока может быть выполнен на двух бипол рных транзисторах с соединенными эмиттерами , имеющих структуру, аналогичную структуре транзистора 5, Второй переключатель тока содержит транзисторы, структура которых аналогична структуре транзистора 6,

Источники 9, 10, 11, 12 стабильного тока поддерживают в транзисторах 7, 5,8, 6 соответственно стабильные токи поко , имеющие практически одинаковые значени , которые дл уменьшени составл ющих в.ыходного напр жени двойного балансного модул тора с комбинационными частотами.

должны быть много больше приращений токов эмиттеров транзисторов 5, 6, 7 и .8, Схемы источников 9-12 стабильного тока аналогичны схемам, используемым в операционных усилител х. Структуры транзисторов источников 10 и 11 противоположны структурам транзисторов источников 9 и 12,

Источники 13, 14 опорных напр же-,

НИИ могут быть выполнены в виде последовательно соединенных полупроводни- кового стабилитрона и двух резисторов , общее сопротивление которых

обеспечивает протекание в стабилитроне тока, значение которого имеет пор док нескольких миллиампер.

Преобразователь 17 используетс дл полут ени двух пар двухпол рных

напр жений-пр моугольной формы, в каждой из которых .пол рности полупериодов противоположны. Причем пол рности напр жений, поступающих с выходов преобразовател 17 в один и

тот же момент времени на управл ющие входы первого и второго переключате- лей 15, 16 тока, должны быть противоположными .

Напр жени на первых, вторых и третьих выходах источников 13 и 14 опорных напр жений имеют пол рности по отнощению к общей шине, совпадающие с пол рност ми напр жений питаft

ни на их входах. Значени напр жений на первых выходах на несколько вольт меньще значений указанных напр жений питани , а на вторых и третьих - равны соответственно с погрещ- ностью, не превьщ1ающей несколько милливольт и на несколько вольт меньше значений напр жений на первых выходах.

.Выходные сопротивлени источников 13, 14 на первых выходах низкие,- на вторых и третьих выходах - превьшаю- щие несколько сотен Ом по отнощению к общей щине и между собой.

Claims

Формула изобретени

Двойной балансный модул тор, содержащий первый и второй балансные модул торы, выходы которых соединены с первым выводом нагрузки, фазоин- вертор, пр мой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первым входом модулирующего сигнала

10

15

51378010

первого балансного модул тора и первым входом модулирующего сигнала второго балансного модул тора, о т л и- ч ающий с тем, что, с целью увеличени подавлени комбинационных составл ющих при расширении рабочего диапазона частот в область высоких частот, второй вывод нагрузки соединен с общей шиной, при этом нагрузка выполнена в виде резистора, входы сигналов несущей частоты первого и второго балансных модул торов соединены между собой и точка их соединени вл етс входом сигнала несущей частоты двойного балансного модул тора , пр мой и инверсный выходы фазо- инвертора соединены соответственно с вторым входом модулирующего сигнала второго балансного модул тора и вторым входом модулирующего сигнала первого балансного модул тора, при этом каждый из балансных модул торов содержит четыре транзистора, структуры первого и четвертого транзисторов противоположны структурам второго и третьего транзисторов, первый и второй источники стабильного тока, которые включень между положительной шиной питани и общей шиной, причем выход первого источника стабильного тока соединен с базой первого транзистора и эмиттером третьего транзистора , а выход второго источника стабильного тока соеданен с эмиттером

20

25

30

торых соединены соответственно с коллектором первого транзистора и коллектором второго транзистора, пер вый управл ющий вход и второй управл ющий вход первого переключател токов соединены соответственно с вто рым и третьим выходами первого источника опорньгх напр жений, первый управл ющий вход и второй управл ющий вход второго переключател токов соединены соответственно с вторым и третьим выходами второго источника опорных напр жений, а первый управл ющий вход первого переключател тока, первый управл ющий вход второго переключател тока, второй управл ющий вход первого переключател тока и второй управл ющий вход второго переключател тока также соединены с соответствующими выходами пре образовател напр жений сигналов несущей частоты, депь из последователь но соединенных первого масштабирующего резистора, первого разделительного конденсатора, второго разделительного конденсатора И второго масштабирующего резистора, котора включена между эмиттером первого транзистора и эмиттером второго тран зистора, цепь из последовательно соединенных третьего масштабирующего резистора, третьего разделительного конденсатора, четвертого разделитель ного конденсатора и четвертого масшпервого транзистора, третий и четвер-- табирующего резистора, котора вклю0

5

0

5

0

торых соединены соответственно с коллектором первого транзистора и коллектором второго транзистора, первый управл ющий вход и второй управл ющий вход первого переключател токов соединены соответственно с вторым и третьим выходами первого источника опорньгх напр жений, первый управл ющий вход и второй управл ющий вход второго переключател токов соединены соответственно с вторым и третьим выходами второго источника опорных напр жений, а первый управл ющий вход первого переключател тока, первый управл ющий вход второго переключател тока, второй управл ющий вход первого переключател тока и второй управл ющий вход второго переключател тока также соединены с соответствующими выходами преобразовател напр жений сигналов несущей частоты, депь из последовательно соединенных первого масштабирующего резистора, первого разделительного конденсатора, второго разделительного конденсатора И второго масштабирующего резистора, котора включена между эмиттером первого транзистора и эмиттером второго транзистора , цепь из последовательно соединенных третьего масштабирующего резистора, третьего разделительного конденсатора, четвертого разделительного конденсатора и четвертого масш табирующего резистора, котора вклю

тый источники стабильного тока, которые включены между отрицательной шиной питани и общей шиной, причем выход третьего источника стабильного тока соединен с базой второго транзистора и эмиттером четвертого транзистора , а выход четвертого источника стабильного тока соединен с эмиттером второго транзистора, первьй источник опорных напр жений, который включен между положительной шиной питани и общей шиной, а первый выход которого соединен с базой третьего транзистора, второй источник опорных напр жений, который включен между отрицательной шиной питани и общей шиной, первый выход которого соединен с базой четвертого транзистора, преобразователь напр жени сигналов несущей частоты,:первый и второй пере- ключатели тока, сигнальные входы ко

0

5

5

0

чена между базой первого транзистора и базой второго транзистора, при этом коллекторы третьего и четвертого транзисторов соединены соответственно с положительной шиной питани и отрицательной шиной питани , точка соединени первого и второго разделительных конденсаторов вл етс первым входом модулирующего сигнала балансного модул тора, точка соединени третьего и четвертого разделительных конденсаторов - вторым входом модулирующего сигнала балансного модул тора , вход преобразовател напр жени сигналов несущей частоты - входом сигнала несущей частоты, первые выходы первого и второго переключателей тока соединены с общей шиной, а вторые соединены между собой и точка их соединени вл етс выходом балансного модул тора.

Т и

8

4d

М

т/

пППк ,.

fS

г