调制器电路原理

一、概述

调制器是调制式直流放大电路中的一个重要环节。由下图的方框可见：欲放大的直流信号ui经过调制器后，变为交流信号UA；再经过交流放大器放大后，最后由解调器转换成直流输出信号UO；振荡器产生开关信号UC；用于控制调制器的取样动作。由于信号的放大任务主要由交流放大器完成，而交流放大器的零点漂移小到可以忽略不计，调制器与解调器的零漂也可以做得很小，所以，调制式直流放大器可用来放大微弱的直流信号，调制器通常有三种形式：机械调制器（机械斩波器）、晶体管调制器、场效应管调制器。按电路形式可分为并联调制器和串、并联调制器两种，后者比前者性能优越，但结构复杂。



二、调制器原理

下图为调制器的原理图，因为开关K负载并联，故称为并联制器



工作过程如下：若在0-T/2时间内K断开，则A点取得电平UmA；若在（T/2）-T时间内K接通，则A点接地；以后随差开关K周期地通断动作，在A点将得到一脉动的直流电压UA（如下图），UA可以分解为直流分量UAO和交流分量UA-O，经过隔直电容C后，UAO降落在电容器上，而交流分UA-被送到负载RL上去，即UO=UA-O

三、并联调制器
1、晶体管调制制器

晶体管调制器是以晶体三极管作开关器，其电路和波形如下图所示，晶体管BG的基极接入控制电压Ua（方波），当Ua为负半波时，BG载止，则Ui对C充电，充电电流从上而下流过RL,所以UO为正；反之，当Ua为正半波时，BG饱和，则C经BG及RL放电，放电电流从下而上流过RL，故UO为负。随着UO交替地变化，输出端UO就得到了交替的方波电压，其数值正比于输入电压，它的频率与Ua相同。



2、场效应管调制器

场效应管调制器是以场效应管作为开关器，其电路及波形如下图所示，由图可见，当BG的栅极加上负向脉电压Ua，就能定期地控制场效应管的开通与夹断，从而把输入直流电压Ui变为交流输出电压UO，工作过程与晶体管调制器相同。



四、串并联调制器

下图（a)为串并联调制器及其波形图。BG1与负载RL串联，BG2与RL并联，两只场效应管BG1、BG2分别为受电压Ua1与Ua2控制；而Ua1与Ua2对地点来说，相位相反，若在0-（T/2）时间内Ua1为正，则Ua2为负，使BG1导通和BG2截止，此时Uw=Ui若在（T/2）/T时间内Ua1为负，则Ua2为正，使BG1截止和BG2导通，此时，UW=0。经过耦合电容C2后，滤UW中的直流分量，在负截RL两端得到 了交流的调制方波，在下图（b）中是双直流输入信号（Ui和Uf）的串、并联调制器及其波形图，它可同时完成调制与比较两项任务，输出电压UO正比于两输入信叼的幅值差，工作原理与上述相同