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Halbleiter-Dioden in Modulatoren
- Bisher als Gleichrichter bekannt
- NF-Spannung ändert den Diodenwiderstand
- NF-Signal steuert den Diodenstrom
- HF-Signal wird im Takt des NF-Signals moduliert
- Einfachste Variante hat einen Träger und zwei Seitenbänder
Diode im Amplitudenmodulator
[picture:772:a_modulatoren_am_modulator:AM-Modulator] * Eine Diode wird gleichzeitig mit einem NF- und HF-Signal beaufschlagt * Ein LC-Schwingkreis filtert das Ausgangssignal[question:AD507]
Balancemischer zur Trägerunterdrückung
- Vier Dioden in Ring-Anordnung unterdrücken den Träger
- Eine Gegentakt-Schaltung hebt Trägersignale auf
- Es bleiben nur die Seitenbänder übrig
- Bereits im Kapitel "Mischer II" als Balancemischer gezeigt
Balancemodulator im SSB-Modulator
- Der Balancemodulator erzeugt ein Doppelseitenband-Signal (DSB)
- Ein Bandpassfilter lässt nur ein Seitenband durch
- Daraus entsteht ein SSB-Signal
- Zwei Stufen sind notwendig
[question:AE206]
[question:AF302]
Erkennung eines Balancemischers
[picture:759:a_modulatoren_dsb:Modulator für AM-Signale mit unterdrücktem Träger] * Ein Dioden-Ring kennzeichnet den Balancemischer * Es gibt keine vollständige Gegentaktanregung * Ein Transformator liefert das Äquivalent zu einer Mittelanzapfung[question:AF308]
* NF-Modulation wird in den Brückenzweig zwischen T2-Mittelanzapfung und Masse eingespeist * Das Oszillator-Signal wird über T1 in den Diodenring eingespeist * Das DSB-Signal wird über T2 ausgekoppelt * Ohne Modulation liegen die Spannungsteiler auf Masse * So wird der Träger unterdrückt * Mit Modulation verschiebt sich das Potential und Strom fließt in T2 * Das Ausgangssignal entstehtTrägerunterdrückung und Ausbalancierung
- Trägerunterdrückung bewirkt die Auslöschung unerwünschter Signale
- Die Modulator-Schaltung muss ausbalanciert sein
[question:AD510]
Justierung im Modulator
[picture:762:a_modulatoren_rc_traegerunterdrueckung:$R_1$ und $C_1$ zur Einstellung der Trägerunterdrückung nach Betrag und Phase] * Amplituden werden mit Potis justiert * Phasen werden mit C-Trimmern eingestellt[question:AF309]
Symmetrierung im Modulator
- Der Modulator wird symmetriert um den Träger zu unterdrücken
- Die Modulations-Seitenbänder bleiben erhalten
[question:AF304]
[question:AF303]
Zweite Stufe des SSB-Modulators
[picture:98:a_modulatoren_blockschaltbild_sender:Blockschaltbild eines Senders] * Hinter dem Balancemodulator folgt die zweite Stufe * Durch Filterung wird das gewünschte Seitenband gewählt[question:AF305]
Quarz-Frequenz und Seitenbandlage
[picture:500:a_modulatoren_quarzfilter:Quarzfilter zur Auswahl des Seitenbands] * Quarze bestimmen die Frequenz des unterdrückten Trägers * Beim LSB liegt der Träger $\qty{1,5}{\kilo\hertz}$ über der $\qty{9}{\mega\hertz}$-Mitte * Bei maximal $\qty{3}{\kilo\hertz}$ NF liegt das LSB $\qty{1,5}{\kilo\hertz}$ unter der Mitte * Für das USB gilt das umgekehrt[question:AF306]
[question:AF307]
Lösungsweg
- gegeben:
f_Q = \qty{9}{\mega\hertz} - gegeben:
f_{LSB} = \qty{9,0015}{\mega\hertz} - gesucht:
f_{USB}
Kapazitäts-Dioden in FM-Modulatoren
[picture:951:a_modulatoren_fm_modulator:FM-Modulator mit Varicap] * FM-Modulatoren nutzen Kapazitäts-Dioden * Die Diode ist Teil eines Oszillator-Schwingkreises * Die Sperrspannung stellt eine feste Dioden-Kapazität ein * Ein NF-Signal ändert die Oszillator-Frequenz im Takt[question:AD508]
Einfluss der Kapazitäts-Diode
[picture:158:a_modulatoren_fm_varicap:Varicap zur Beeinflussung Oszillator-Frequenz] * Die Kapazitäts-Diode beeinflusst die Oszillator-Frequenz * Sie ist parallel zum Schwingkreis geschaltet[question:AF310]
FM-Hub-Begrenzung
- Hohe NF-Spannungen führen zu übermäßigen Frequenzänderungen
- Eine Hub-Begrenzung ist notwendig
- Anti-parallel geschaltete Dioden begrenzen die Spannung auf die Knickspannung
[question:AD509]
Signal‑Analyse einer Diode
[picture:142:a_modulatoren_regelspannung:Schaltung mit einem Ausgang für eine Regelspannung] * Ein einzelnes Signal weist auf keinen Modulator hin * Ein Elko am Ausgang zeigt Gleichspannung an[question:AD503]