Warum sind die Widerstände in einem AM-Modulator notwendig?

Zur Vorbereitung auf die Amateurfunkprüfung habe ich das Vorbereitungskursmaterial von DJ4UF verfolgt. Im Abschnitt über die Modulation wird dieses Diagramm eines vereinfachten AM-Modulators vorgestellt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das niederfrequente Signal (NF) und die hochfrequente Trägerwelle (HF) addieren sich, die Diode schneidet eine Halbwelle ab und der Schwingkreis „bildet“ die vorher abgeschnittene Halbwelle „nach“. Das Ergebnis ist ein amplitudenmoduliertes Signal. So weit, ist es gut.

Was ist der Zweck der 47k-Widerstände? Der erläuternde Text erwähnt, dass sie notwendig sind, um "die Ströme in der Diode zu addieren". Was würde sich ändern, wenn wir sie entfernen und einfach direkt an die Diode anschließen?

Antworten (2)

Das Konzept hier ist, dass Sie die Signalströme addieren, bevor Sie die Summe der Diode zuführen; die Widerstände dienen dazu, die Spannungsquellen „NF“ und „HF“ in Stromquellen umzuwandeln.

Sie würden genau den gleichen Effekt erzielen, wenn Sie die Signalspannungen direkt hinzufügen – schließen Sie einfach die „NF“- und „HF“-Boxen ohne Widerstände in Reihe. Der einzige Nachteil dabei ist, dass „NF“ und „HF“ keine gemeinsame Grundlage haben können, und das ist oft ein wünschenswertes Merkmal eines praktischen Systems. Aber einige AM-Sender isolieren das NF-Signal mit einem Transformator, der dieses Problem löst.

Beachten Sie, dass die angegebene Schaltung überhaupt nicht praktikabel ist - Sie möchten eine parallel abgestimmte Schaltung, die bei Resonanz eine hohe Impedanz hat, nicht von einer Stromquelle speisen. Stattdessen würden Sie eine in Reihe abgestimmte Schaltung verwenden, die die Diodenkathode nahe am Erdpotential hält.

Zwei parallel geschaltete Spannungsquellen, die sich gegenseitig bekämpfen, könnten Intermodulationsverzerrungen innerhalb eines oder beider Generatoren verursachen. Eines dieser Verzerrungsprodukte ist genau das, was Sie von einem Modulator erwarten. Andere Verzerrerprodukte sind aber nicht erwünscht und werden von "Siebung" auch nicht abgelehnt. Die Reihenschaltung von Quellen von Daves Antwort ist eine Lösung und weit weniger verlustbehaftet als diese 47k-Serienwiderstände.
@glen_geek Aha! In gewisser Weise verhindern diese Widerstände also auch, dass das Signal der einen Frequenzquelle die andere Quelle stört, bevor es hinzugefügt wird, wenn ich das richtig verstanden habe.
@ahemetter Ja. Und diese Widerstände verhindern auch, dass das nichtlineare Verhalten der Diode Intermodulationsprobleme in diesen Generatoren verursacht. Betrachten Sie dies als einen konzeptionellen Modulator - er ist nicht sehr praktisch, da seine Energieeffizienz schlecht ist.
"Betrachten Sie dies als einen konzeptionellen Modulator" - es wäre nicht völlig unvernünftig, wenn es auf dem niedrigen Pegel implementiert würde, der von den 47-kOhm-Widerständen vorgeschlagen wird. Es gibt jedoch wahrscheinlich eine bessere Nutzung des Platzes auf der Leiterplatte als etwas, das dieses spezielle Blockdiagramm implementieren würde.
@Dave-Tweed Ich stimme Ihrem Kommentar zu parallel vs. seriell abgestimmten Schaltungen überhaupt nicht zu. Damit diese Schaltung funktioniert, benötigen Sie die hohe Impedanz bei Resonanz, und da Sie diese Diode haben, müssen Sie die Kathode hauptsächlich für Gleichstrom auf Massepotential ziehen, was mit einer in Reihe abgestimmten Schaltung nicht funktionieren würde.

Das Problem besteht im Wesentlichen darin, dass sowohl HF- als auch LF-Quellen einen (relativ) niedrigen Ausgangswert für unsere interne Impedanz haben (denn wenn dies nicht der Fall wäre und beide die gleiche Impedanz hätten, könnten Sie davon ausgehen, dass sich der 47-K-Widerstand in beiden Schaltkreisen befindet).

Es würde also passieren, was passiert, wenn Sie zwei verschiedene Spannungsgeneratoren parallel schalten. die resultierende Schleife wäre ein Generator = LF-HF ohne Widerstand. Du hättest einen Kurzschluss...

Für den Fall, dass diese einen höheren, aber unterschiedlichen Innenwiderstand hätten, würde die Folge sein, dass der Ausgang des Generators mit dem niedrigsten Innenwiderstand Vorrang hätte.

Mit der Brücke mit zwei gleichen Widerständen stellen Sie sicher, dass der Ausgang der Durchschnitt zwischen beiden Generatoren ist. Dann schneidet die Diode einen Teil der HF entsprechend dem NF-Pegel ab, und die Parallelschwingkreise eliminieren alles, was nicht um die HF-Frequenz herum liegt. dh die kontinuierliche Komponente, und die aus dem Diodenschnitt resultierenden Oberwellen.

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