2. Частотный модулятор на оу

Одним из простых и понятных методов ЧМ, часто реализуемых на практике, является прямой метод непосредственного воздействия на частоту автогенератора по закону сообщения. Основным элементом перестройки является варикап, включенный в колебательную систему автогенератора.

Аналитическое описание сигнала при ЧМ имеет вид

,

где изменение частоты связано с модулирующим сигналом соотношением

,

- индекс частотной модуляции.

Упрощенная схема частотного модулятора с варикапом приведена на рис.4.3,б. В рассматриваемой схеме варикап VD входит в состав колебательного контура автогенератора (обведен тонкой сплошной линией). Источник питания и сопротивление R обеспечивают выбор положения рабочей точки на вольт – фарадной характеристике варикапа (рис.4.3,а).

Индуктивность L₁ является элементом фильтра нижних частот, служит для развязки высокочастотной и низкочастотной составляющих токов и исключения шунтирования контура малыми внутренними сопротивлениями источника смещения и источника сообщения. Разделительный конденсатор С_Р служит для развязки цепей по постоянному и переменному току.

При подаче на вход низкочастотного (модулирующего) сигнала сообщения емкость варикапа изменяется по пропорциональному закону, а, следовательно, по такому же закону будет изменяться резонансная частота колебательного контура и частота выходного сигнала.

Основным недостатком прямых методов ЧМ является низкая стабильность средней частоты задающего генератора, которая проявляется в существенных искажениях модулированного сигнала. Для устранения указанного недостатка в реальных схемах фазовой модуляции, особенно при больших индексах модуляции, используется модулятор на варикапе, включенном в контур автогенератора со схемой фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ).

При косвенных методах ЧМ сигнал получают в результате фазовой модуляции интегральной функции модулирующего сигнала. В качестве интегратора, как правило, используется RC – цепь со специально подобранными параметрами (рис.4.4).

Основным достоинством косвенных методов ЧМ является высокая стабильность средней частоты . Связано это с тем, что модулирующее воздействие вынесено за пределы задающего генератора.

К основным недостаткам косвенных методов ЧМ относят трудность формирования ЧМ сигнала с большим значением индекса модуляции.