еквівалентна ємність дорівнює:
Cе = С1 + Сv0 + Cvu.
З усіх ємностей перемінної є ємність Cvu. Тому частота коливань генератора змінюється відповідно до модулюючим сигналом. При відсутності модулюючого сигналу генератор виробляє коливання з частотою несучого сигналу w0.
5 Формування фазо-модульованих сигналів
ФМ сигнал можна отримати використовуючи резонансний підсилювач. Принципова електрична схема такого модулятора представлена ​​на малюнку. У цьому модуляторі резонансний підсилювач зібраний на транзисторі VT. На транзистор подаються напруга усунення U0 і напруга несучого коливання S (t). Навантаженням транзистора є коливальний контур, настроєний у резонанс із частотою несучого коливання, тобто при відсутності сигналу, що модулює wрез = w0. Резонансна частота коливального, як і в частотному модуляторі, залежить від ємностей конденсатора С1 і ємності варикапа VD. Ємність варикапа змінюється відповідно до напругою модулюючого сигналу u (t), що подається через первинну обмотку трансформатора Т. Таким чином резонансна частота контуру змінюється відповідно до миттєвими значеннями сигналу u (t), а відповідно буде зміняться і частота коливань модульованого сигналу, причому зміна частоти відбувається відповідно з частотою ФМ сигналу.
Також ФМ сигнал можна отримати з балансно-модульованого сигналу. Структурна схема такого модулятора представлена ​​на малюнку. Балансно-модульований сигнал формується в балансному або кільцевому модуляторі (БМ). Потім сигнал SБМ (t) поступає в суматор. На другий вхід суматора надходить несуче коливання зі зсувом фази 90 В°. Цей зсув здійснює фазовращатель ФВ1. При додаванні цих сигналів формується амплітудно-фазо-модуліровнний сигнал Sафм (t). Розглянемо цей процес більш докладно. Для цього скористаємося векторними діаграмами сигналів (малюнок). Вектор S * відповідає несучого сигналу після фазовращателя. Нехай в деякий момент часу з БМ надходить сигнал, якому відповідає вектор SБМ '. Цим сигналом відповідає вектор вихідного сигналу SАФМ 'кут нахилу вектора відповідає фазі отриманого сигналу j'. У наступний момент часу амплітуда вхідного сигналу змінилася до значення вектора SБМ''. Цьому вектору відповідає вектор вихідного сигнал SАФМ'' кут j''. Як видно з діаграми разом з амплітудою балансно-модульованого сигналу змінюється фаза і амплітуда вихідного сигналу, що відповідає амплітудно-фазо-модульованих сигналів. Паразитна амплітудна модуляція усувається обмежувачем амплітуди ОА.
6 Формування маніпульованих сигналів
Оскільки маніпуляція є окремим випадком аналогової модуляції, то формування маніпульованих сигналів може здійснюватися будь-який з описаних вище схем модуляторів. Однак найбільш зручно формувати дані сигнали ключовими схемами. У цих схемах використовується один або два генератори з різними частотами (при ЧМН) або фазами (при ФМН), які підключаються до виходу за допомогою ключа, яким управляє модулюючий сигнал (малюнок).
Формування ОФМн сигналів також може здійснюватися ключовими чи наведеними вище схемами, проте попередньо модулюючий сигнал піддається перекодированию. Це необхідно тому що в фазових модулятори фаза несучого сигналу змінюється відповідно до зміни амплітуди сигналу, що модулює, а при ОФМн фаза несучого сигналу змінюється лише в момент надходження імпульсу (посилки). Перекодування сигналу здійснюється відносним декодером, який встановлюється перед модулятором. Відносний декодер складається з логічного елемента складання по модулю два, на вхід якого подається модулюючий сигнал, а на другий вхід подається вихідний сигнал затриманий на тривалість одного дискретного елемента tи (малюнок). Затримка дискретного елемента здійснюється елементом затримки. Діаграми, що пояснюють процес роботи кодера наведено на малюнку. Підсумовування по модулю два здійснюється за правилом: якщо обидва сумміруемих елемента однакові, то результат дорівнює нулю, якщо елементи різні, то результат дорівнює одиниці. Нехай в деякий момент часу необхідно перекодувати вхідний сигнал Uвх (t). Зірочки вказують момент зміни фази несучого сигналу при ОФМн. Стрілки вказують затримку вихідного сигналу U вих (t). На діаграмі вихідного сигналу зірочками вказані моменти зміни фази несучого сигналу, якщо подати цей сигнал на фазовий модулятор. Як видно з діаграм моменти зміни фази вихідного сигналу збігаються з моментами зміни фази вхідного сигналу, а отже, в результаті подальшої модуляції буде сформовано ОФМн сигнал.
7 Формування імпульсно-модульованих сигналів
Формування ЇМ сигналів може здійснюватися прямим і непрямим методами.
Прямий метод полягає в безпосередньому отриманні ЇМ сигналів за допомогою відповідних схем модуляторів.
Непрямий метод полягає в отриманні ЇМ сигналів з інших модульованих сигналів, в тому числі і сигналів аналогової модуляції.
А) Формування АІМ сигналів здійснюється прямим методом. Для цього використовується будь-яка схема амплітудного модулятора, в якому діод або транзистор працює в режимі відсічення.
Б) Формування ЧИМ сигналів може здійснюватися прямим методом, (при цьому використовується релаксаційний генератор, частота коливань якого може змінюватися відповідно до модулюючим сигналом) або непрямим. Непрямий метод заснований на перетворенні ЧМ сигналу в ЧІМ. Для цього, ЧС сигнал (малюнок а) обмежують по максимуму і мінімуму (малюнок б). Потім з отриманих трапеціїдальной імпульсів з допомогою диференціювання і подальшого обмеження виділяють передні фронти імпульсів. Частота проходження імпульсів в отриманому сигналі буде відповідати ЧІМ сигналу (рисунок в).
В) Формування ШИМ і ФИМ сигналів здійснюється непрямим методом. Для цього, в якості несучого сигналу, використовується періодична послідовність трикутних імпульсів (малюнок б). Спочатку формується АІМ сигнал (малюнок в). Отриманий сигнал обмежують по максимуму, в результаті чого отримують трапеціїдальной імпульси, тривалість яких буде змінюватися відповідно до ШИМ сигналом (малюнок г). З трапеціїдальной імпульсів диференціюванням і подальшим обмеженням виділяють передні фронти імпульсів. Отриманий в результаті сигнал буде відповідати ФІМ сигналу (рисунок д).
