FM: Erhöhung der Linearität

[Julian P. (shixx)]

Moin zusammen!

Zur Erhöhung der Linearität einer FM können zum Beispiel diese beiden 
Schaltungen benutzt werden. Leider ist mir deren Wirkungsweise nicht 
klar, vllt kann mir da ja jemand auf die Sprünge helfen?


Herkunft & weitere Infos:
https://books.google.de/books?id=1ccgBgAAQBAJ&lpg=PA9&ots=3fNSEnIK15&hl=de&pg=PA9#v=onepage&q&f=false
Seite 9

Liebe Grüße
ShixX

[karadur (Gast)]

Hallo

bei einem Oszillator mit nur einer Kapazitätsdiode hat man eine 
Überlagerung der Modulationsspannung mit der Schwingkreisspannung. 
Dadurch ändert sich die Frequenz durch beide Spannungen.  Schaltet man 2 
Dioden gegeneinander kompensiert sich der Einfluss durch die 
Kreisspannung.

[HF-Pfuscher (Gast)]

beide Schaltungen sind Mist wenn man nicht eine klare
Definition der Mudulationsspannung mit einbezieht.

Die Schaltung in Bild 3.1 mit antiparalleler Schaltung der
Dioden wird dazu verwendet den HF-Pegel des Oszillatortransistors
möglichst nicht auf die Varaktoren einwirken zu lassen wodurch eine
(unerwünschte) positive Vorspannung (Leitrichtung) entstehen würde.
Diese Schaltung arbeiten nur mit negativen Modulationsspannungen.

Die Schaltung in Bild 3.2 ist eigentlich nur Mist da entweder der
eine oder der andere Varaktor sich im Leitzustand befindet und
die Ausssteuerung des jeweils anderen Varaktor in den weit
negativen Spannungsbereich (der ja der interessante ist) verhindert.

[HF-Pfuscher (Gast)]

HF-Pfuscher schrieb:
> Diese Schaltung arbeiten nur mit negativen Modulationsspannungen.

Ich korrigiere meine Aussage:

Diese Schaltung arbeitet nur mit positiven Modulationsspannungen.

[IUnknown (Gast)]

HF-Pfuscher schrieb:
> beide Schaltungen sind Mist wenn man nicht eine klare
> Definition der Mudulationsspannung mit einbezieht.

Was willst du da groß definieren?

HF-Pfuscher schrieb:
> Die Schaltung in Bild 3.2 ist eigentlich nur Mist da entweder der
> eine oder der andere Varaktor sich im Leitzustand befindet und
> die Ausssteuerung des jeweils anderen Varaktor in den weit
> negativen Spannungsbereich (der ja der interessante ist) verhindert.

Offensichtlich zeigen beide Schaltungen nur das Kleinsignalverhalten, da 
nirgentwo ein Biasnetzwerk oder eine Spannungsversorgung zu sehen ist. 
Insofern ist davon auszugehen dass für beide Schaltungen entsprechende 
Biasnetzwerke eingesetzt werden und die Annahme des 
Kleinsignalverhaltens gerechtfertigt ist. Im HF Bereich üblich.

Das Grundproblem bei einem Varactor ist, dass sich durch die 
Wechselspannung des Schwingkreises die Kapazität ebenfalls verändert. 
Dies widerrum bewirkt ebenfalls eine Modulation, welche unerwüscht ist. 
Man versucht daher durch clevere Schaltungen dieses Verhalten zu 
unterdrücken.

Schaltet man zwei Varactoren wie in Schaltung 3.1 sind diese aus Sicht 
der Modulationsspannung parallel. Aus Sicht des Schwingkreises sind 
diese aber Antiseriell. Steigt die Spannung über einer der beiden Dioden 
sinkt die Spannung über der anderen. Die beiden Effekte kompensieren 
sich so mehr oder weniger gut, was die Linearität der Schaltung deutlich 
erhöht.

Schaltung 3.2 ist etwas komplexer, die Grundidee ist aber die selbe.
Da keine weiteren Angaben zu den relativen Bauteilwerten gemacht werden 
kann man nur raten.

Eine Vermutung wäre dass beide Oszillatoren auf der selben Frequenz 
laufen. In dem Fall würde ein Mischprodukt bei der Differenzfrequenz 
(fast null) und eins bei der Summenfrequenz (doppelte Frequenz) 
entstehen. Da die beiden Oszillatoren gegeneinander arbeiten (erhöhen 
der Modulationsspannung erhöht die Frequenz des einem, senkt aber die 
Frequenz des anderen) heben sich die linearen Anteile der Varactoren 
auf. Nicht jedoch die Komponenten höherer Ordnung. Dies gibt dir zwar 
eine sehr hohe Linearität, allerdings wird die Sensitivität massiv 
verringert.