AM调制器混频器电路

电器工程 收音机
2022-01-18 16:24:35

我在这里的 youtube 视频上找到了一个非常基本的 AM 发射器电路示意图如下:

示意图

我对右边的运算放大器电路有点困惑。看来运算放大器实际上只是在获取消息和载波信号之间的差异 - 而不是像应该做的那样将它们相乘。

我完全不相信这部分电路是混频器。我只是疯了吗?

4个回答

进一步我的评论。关于需要某种形式的乘数,您是非常正确的。也许可以进行以下添加以改进电路。FET 充当压控电阻器,改变运算放大器的增益,产生 AM 信号。

在此处输入图像描述

注意 100k 底池的存在 - 为什么会出现?它是否在求和放大器中执行一些线性函数?不是真的 - 我的猜测是它使输出偏向(例如)较低的电源轨(TL072 为 +1.5V)。

在没有调制信号的情况下,最终运算放大器的输出上根本不存在(或几乎不存在)载波 - 100k 电位器确保了这一点。当输入调制信号时,运算放大器的输出被“提升”出输出饱和状态,从而允许“载波”突破,并且它以由调制控制的幅度突破。

是高保真吗?不 - 收音机上的输出失真很难分辨(因为它是一个蹩脚的小收音机),但它会像 AM。

在视频快结束时,它显示了波形,这正是正在发生的事情。

首先,发布 youtube 视频或网页的人与好的设计是正交的。事实上,如果不是专业的网页,它更可能是垃圾。想想看。知道自己在做什么并构建了一个快速而肮脏的 AM 调制器的人不会认为它有什么特别之处,并且可能不会发布网页。花了两周时间进行随机试验和错误的人更有可能自豪地发布“看看我的世界,我做了一个调制器!!!” .

其次,AM 调制不是纯乘法。那将是双边带。如果将 AM 表示为乘法,则必须添加偏移量。它也可以被认为是动态调整振荡器的音量,这在模拟电子设备中并不难实现。

现在为电路。TL072 不是 1.2 MHz 信号的好选择。这很可能是这个家伙在他的垃圾箱里放的东西,这更证明了这不是一个专业的设计。缺少组件代号是另一个强有力的线索。

然而,这个电路实际上可以很好地工作,在运放在载波频率上的低增益的限制内。请注意,当电位器位于中心时,它将运算放大器偏置为 1.6 V。现在查看 TL072 的共模范围,并查看两端所需的大余量。我认为正在发生的事情是,调制是通过根据调制信号在不同级别上削波载波来执行的。调整电位器,使载波在没有输入信号的情况下被截去一半左右。这允许输入信号使载波从 0 一直到满,同时以 50% 空闲。

您可能认为这会引入可怕的失真。是的,它会,但请注意,这种失真是在载波中,这是一个固定频率。查看频谱时,失真显示为谐波,它将出现在载波频率的所有整数倍处。所以这种调制方案引入了很多失真分量,最低的是载波频率的两倍。但是,接收到此信息的无线电将简单地拒绝这些组件,因为它们超出了频带。这个调制器在其他频率上会弄得一团糟,但在感兴趣的频率上,它看起来可以很好地工作。

由于它辐射的大量带外废话,这样的东西永远不会通过 FCC 测试。但是,如果您只是在一个带有小天线的房间内进行此操作,那么垃圾不会走得太远,并且可能不会造成足够的麻烦,以至于有人抱怨。

我还没有看过视频,但这可能真的有效。我以前没有见过这种技术,但它是一种伪我。他们正在使用对两个信号具有相同增益的差分放大器。这两个电位器用于对音频或载波增益进行微调。我不得不假设这有点棘手。

差分放大器拓扑基本上是:

差分放大器

如果你设置 \$\frac{R_f}{R_1}=\frac{R_g}{R_2}\$ 那么输出是

\$V_o=\frac{R_f}{R_1}*(V_2 - V_1)\$

你是对的,这没有成倍增加,但你最终会得到一个看起来像这样的载波上的交流电(蓝色是伪 AM 输出,红色是音频输入):

是模组吗?

如果你通过一个二极管检测器运行它,它会将交流部分传递到你的低通滤波器中,并根据传输信号的平衡和二极管开启的难度而产生各种失真。

在此处输入图像描述

我还没有花适当的时间来真正看待这个。然而,我的快速分析表明它可能会奏效。但这不是 AM 调制,正如 Andy Aka 所提到的,由于非理想条件(这甚至可能有助于以音频速率引入 AM),可能会出现很多失真。


编辑:这在 AM 收音机上如何工作可能并不明显。接收器和二极管上的载波偏置。没有找到包络,因此典型的接收器将向上调整 agc 增益。这个小发射器将一个非常强的放大音频信号直接输出到明线(100pF 耦合帽对这个信号没有意义,因为线是开路的)。如果它在附近,肯定会有一些直接泄漏到 AM 接收器。大多数 AM 接收器在输入端对低于 500Khz 的频率没有太多过滤,而打开和运行困难的音频部分只需要拾取一些耦合信号。IF 中的滤波效果最强,但是根据架构,您甚至可以选择 RX 频率,其中镜像位于 1Khz 到 15Khz(或在 2 次或 3 次滤波器谐波中),并从 IF 放大器中获得一些帮助。


Edit2:看,如果这可行,那只是因为 AM 接收器非常容易受到来自各种来源的噪声的影响,包括直接馈通,这就是我的建议。载波偏置在 AM 接收器上,但载波本身没有调制,因此后端拾取的唯一东西是噪声,它将提高其增益。这允许放大的音频通过(我建议了一些可能的路径),这不会可靠地工作,并且可能只适用于这个人的设置,因为它们非常接近。如果您曾经在实验室中的实验性 AM 收音机上听到 60hz 的嗡嗡声,或者您的汽车交流发电机在 AM 收音机上嗡嗡作响,就会产生类似的效果。