Модулятор

Модулятор

Модулятор – это устройство для осуществления управления параметрами электромагнитного переносчика информации с высокой частотой, т. е. модуляции. Модулятор используется в радиопередатчиках, дальней связи, в звуковых киносъемочных аппаратах. Гармонические колебания с помощью модулятора, входящего в состав передающих устройств радиовещания и электросвязи, переносят информацию с частотой от 10⁴ до 10¹⁵ Гц. Модуляция колебаний зависит от изменений параметров гармонических колебаний, вместе с ней изменяется и тип модулятора. Модуляция бывает амплитудная, фазовая, частотная, смешанная и т. д. Импульсные модуляторы управляют параметрами электрических импульсов, которые переносят информацию при импульснокодовой модуляции.

Передаваемое сообщение содержит в себе модулирующие электрические сигналы. Сигналы способны принимать самую разнообразную форму: медленные телеграфные посылки «точка-тире», колебания звукового диапазона передачи звуков, быстрые изменяющиеся телевизионные сигналы и т. д. Модуляторы могут усиливать модулирующие колебания.

В модуляторе модулируемые колебания должны изменяться во времени быстрее, чем модулирующие, поэтому взаимодействующие цепи модулируемых колебаний обладают низкой частотностью. Управляющий элемент модулятора помогает взаимодействию сигнала и параметров модулируемых колебаний. Таким управляющим элементом в модуляторе выступает электронная лампа. Управляющими элементами становятся реактивные устройства при частотной и фазовой модуляциях. Индуктивность и емкость управляющих элементов меняются под действием модулирующего сигнала. В транзисторных модуляторах управляющий элемент носит название реактивного транзистора, в ламповых – реактивной лампы. Электронная лампа, варикап или другой полупроводниковый прибор служат управляющими элементами при импульсной модуляции. Когда посылается импульсное модулирующее напряжение любого знака, полупроводниковый прибор отпирает или запирает волноводный тракт.

Амплитуда генерируемых колебаний изменяется модулятором при амплитудной модуляции. В ламповом радиопередатчике находится сеточный модулятор, напряжение которого воздействует на сеточную цепь генератора. В анодном модуляторе напряжение действует на выходную цепь генераторной лампы. Анодный модулятор обеспечивает глубокую модуляцию при малых искажениях, но, по сравнению с сеточным, он менее экономичен.

Базовый и коллекторный модуляторы, установленные в транзисторных радиопередатчиках, аналогичны сеточному и анодному модуляторам. Балансный модулятор используется при генерировании амплитудно-модулированных колебаний.

Модулятор, благодаря некоторым своим свойствам, составляет части устройств, усиливающих звуковой диапазон, СВЧ-диапазон и т. д.

Модулятор в магнитном усилителе представляет собой электрический дроссель, ток усиливаемого сигнала управляет его индуктивностью. При таких обстоятельствах переменный ток моделируется с высокой частотой. Модулятор в диэлектрическом усилителе имеет вид нелинейного конденсатора, его емкостью управляет сигнальное напряжение.

Также модулятор входит в состав многих параметрических усилителей.

Волноводный импульсный модулятор с высокими частотами состоит из радиоволновода, переключательного диода, диодной камеры.

В состав варикапного частотного модулятора входят варикап, образующий вместе с катушкой индуктивности генераторный резонансный контур на транзисторе; источник напряжения, которое подается на транзистор и варикап; конденсаторы развязывающих цепей; резисторы развязывающих цепей.

В области современных оптических соединений компьютеров и других подобных устройств также используются модуляторы. Совсем недавно американский ученый Р. Чен изобрел оптический модулятор на основе чипа из кремния. Свет распространяется во много раз быстрее, чем электроны и другие твердые вещества. Поэтому новые разработки, помогающие с помощью света передать информацию на кремниевых чипах, очень востребованы и актуальны. Структура чипа позволяет замедлять скорость света, который проходит сквозь чип, что помогает электрическому току модулировать его и передавать через него информацию. Оптический модулятор контролирует передачу лазерного луча при подводимой мощности, этот факт может стать основой для активного распространения оптических типов в потребительской электронике, телекоммуникационных системах и т. д.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.