Модуляторы на транзисторных ключах с реостатно-емкостным выходом.

На рис. XIV. 16 приведены принципиальные схемы однополупериодных модуляторов с использованием простого и компенсационного ключей и их упрощенная эквивалентная схема (для случая

Такой модулятор работает следующим образом.

При достаточно большом напряжении между эмиттером и базой т. е. почти в течение всего полупериода опорного напряжения, ключ К можно считать замкнутым, а в течение остальной части периода — разомкнутым. При замыкании ключа К с частотой опорного напряжения на вход -цепочки будет поступать последовательность прямоугольных импульсов напряжения с амплитудой и скважностью, равной 0,5 (рис. XIV. 17).

После разложения этой последовательности в ряд Фурье получим

Обычно представляет интерес только первая гармоника из всех составляющих спектра выходного напряжения модулятора. При достаточно большой постоянной времени RС-цепочки по сравнению с периодом опорного напряжения, т. е. при первая гармоника пройдет на выход модулятора без заметных амплитудных и фазовых искажений. Следовательно, если пренебречь шунтирующим действием сопротивления нагрузки, динамическими сопротивлениями открытого и закрытого ключа, то коэффициент преобразования модулятора с реостатноемкостным выходом будет равен своему максимальному значению

Рис. XIV. 17. График напряжения на входе -цепочки

В реальных условиях

Сопротивление служит для ограничения максимального значения тока, снимаемого с датчика. В качестве сопротивления можно использовать выходное сопротивление источника сигнала, либо включить в схему модулятора специальный добавочный резистор. При замкнутом ключе К от источника сигнала отбирается ток

По известным значениям можно выбрать подходящий транзистор и необходимую величину сопротивления

При достаточно большой постоянной времени RС-цепочки, напряжение на емкости равно постоянной составляющей, т. е. и практически не изменяется при замыкании и размыкании ключа К. Сопротивления и R образуют делитель напряжения, что эквивалентно уменьшению амплитуды импульсов, а следовательно, и амплитуды первой гармоники. Если учесть шунтирующее действие сопротивления то коэффициент преобразования модулятора уменьшится:

Сопротивление R следует выбирать из условия обычно

Зная величину сопротивления легко выбрать величину емкости из условия

Практически, если частота сопряжения на декаду ниже частоты опорного напряжения, то

На рис. XIV. 18 приведены принципиальная и упрощенная эквивалентная схемы однопол упер йодного модулятора с двумя компенсированными ключами и реостатно-емкостным выходом.

Рис. XIV. 18. Принципиальная схема однополупериод-ного модулятора с двумя компенсированными ключами и его упрощенная эквивалентная схема

Наличие двух ключей позволяет использовать низкоомный источник сигнала, при этом отбираемый от него ток определяется величиной сопротивления

Зная допустимую величину среднего тока можно подобрать соответствующий транзистор и необходимую величину сопротивления Необходимая величина емкости может быть определена по выражению (XIV. 17).

Такую схему модулятора целесообразно применять при малых уровнях входного сигнала и низкоомном источнике сигнала. При соответствующем подборе транзисторов Та можно уменьшить уровень остаточного напряжения до нескольких микровольт.

Коэффициент преобразования такого модулятора