CONTROLLED GENERATORS ON SAW FILTERS AND OF SYNTHESIZED NONLINEAR INDUCTANCE

Проведены исследования качественных характеристик однокаскадных частотно-модулированных (ЧМ) генераторов, выполненных на однокаскадном усилителе по схеме с общим коллектором и узкополосным фильтром на поверхностных акустических волнах (ПАВ) при использовании в качестве управителя частоты синтезированной нелинейной индуктивности (СНИ). Получены расчетные соотношения для определения девиации основной частоты, уровня нелинейных искажений для третьей и пятой гармоник и крутизны модуляционной характеристики, которая практически постоянна как при перестройке генератора по частоте, так и изменении уровня модулирующего сигнала. В результате этого в процессе модуляции уровень паразитной амплитудной модуляции не повышается, что обеспечивает высокую частоту спектра формируемого ЧМ радиосигнала. Проведен анализ полученных технических характеристик, который показал, что исследуемый формирователь ЧМ сигнала при управлении напряжением СНИ практически не создает сдвига центральной частоты, который приводит в процессе модуляции к уменьшению стабильности частоты. Установлено, что при девиации основной частоты около 90 кГц коэффициент нелинейных искажений по третьей и пятой гармоникам составляет менее 1 % и 0.1 % соответственно. Это соизмеримо с уровнем нелинейных искажений ЧМ генератора, в котором в качестве управителя частоты используются варакторы с резким законом изменения вольтфарадной характеристики, обеспечивающей минимально возможные нелинейные искажения при модуляции генераторов с помощью варакторов и практически полным отсутствием этих искажений на четных гармониках We investigated qualitative characteristics of the single-stage FM generators made on a single-stage amplifier according to the scheme with a common collector and a narrow-band filter on surface acoustic waves (SAW) using synthesized nonlinear inductance (SNI) as a frequency controller. We obtained the calculated ratios for base frequency deviation, level of nonlinear distortions for third and fifth harmonics and slope of modulation characteristic, which is practically constant both during generator tuning by frequency and change of level of modulating signal. As a result, during modulation, the level of parasitic amplitude modulation does not increase, which provides a high purity of the spectrum of the generated FM radio signal. We carried out an analysis of the obtained technical characteristics, which showed that the FM signal generator under the control of the SNI voltage practically does not create a central frequency shift, which leads to a decrease in frequency stability during modulation. We found that when the main frequency deviates about 90 kHz, the non-linear distortion coefficient for the third and fifth harmonics is less than 1% and 0.1%, respectively. This is comparable to the level of non-linear distortion of the FM generator, in which varactors with a sharp law of changing the voltfarade characteristic are used as a frequency controller, which provides the minimum possible non-linear distortion when modulating generators using varactors and the almost complete absence of these distortions on even harmonics

Simulation of nonlinear circuits with alternating current in MatLab system

Information technology optimizes the process of studying the theoretical foundations of electrical engineering. Analytical solutions are often accompanied by complex mathematical transformations. In this case, the simulation (numerical modeling) reduces the calculation time and enables to take into consideration of changing the task conditions, evaluating the distinction of results, etc. The simulation of electrical circuits with a nonlinear inductance and a transformer is carried out in the MatLab system using the Simscape library. The comparative results analysis of analytical modeling and simulation of these circuits is represented.