Амплитудный модулятор состоит из нелинейного элемента (транзистора) с проходной ВАХ и идеально полосового фильтра (параллельного кабельного контура), настроенного на частоту несущей ω0, имеющего сопротивления Rое = 10 кОм.

Амплитудный модулятор состоит из нелинейного элемента (транзистора) с проходной ВАХ и идеально полосового фильтра (параллельного кабельного контура), настроенного на частоту несущей ω₀, имеющего сопротивления R_ое = 10 кОм.

Проходная ВАХ представляет собой зависимость i_k от u_б вида:

Где i_k – ток коллектора транзистора; u_б – напряжение на базе транзистора; S – крутизна вольт-амперной характеристики; u_отс – напряжение отсечки.

На вход модулятора подано напряжение

u=E₀ + U_Ω  cos⁡Ωt + U₀  cos⁡ ω₀  t.

Значение крутизны S, напряжение отсечки u_отс и амплитуды высоко-частотного сигнала U₀ для разных вариантов приведены в таблице 9.

Требуется:

1)      привести схему транзистора амплитудного модулятора с базовой модуляцией. Объяснить принцип работы модулятора; графически проиллюстрировать работу модулятора, коллекторного тока и напряжения на выходе полосового фильтра (без указания масштаба);

2)      рассчитать и построить статическую модуляционную характеристику модулятора (СМХ) при аппроксимации проходной ВАХ транзистора выражением (3);

3)      выбрать по рассчитанной статической модуляционной характеристики параметры рабочего режима модулятора, обеспечивающего наименьшие искажения АМ-сигнала. Для этого определить оптимальное смещение E₀, доступную величину амплитуды U_Ω модулирующего напряжения U_Ω  cos⁡Ωt, соответствующее неискаженной модуляции. По найденным значениям и заданной величине амплитуды несущей U₀ рассчитать коэффициент глубины амплитудной модуляции m_АМ;

4)   изобразить спектральные диаграммы коллекторного тока и напряжения АМ-сигнала на нагрузке модулятора

Исходные данные