Modulación FM, problema de amplitud

Estoy intentando hacer una modulación FM con un oscilador Hartley que oscila a 45MHz. El problema es que se supone que tiene una ganancia unitaria. No puedo encontrar un buen ajuste entre una ganancia realmente baja y mantener las oscilaciones. Aquí hay una gráfica transitoria de mi voltaje de salida para un voltaje de entrada de 500 mV que es 1/10 de las frecuencias de mi oscilador:

voltaje de salida con baja amplitud

Aquí hay una foto del circuito que estoy tratando de realizar:

Modulación FM por oscilador Hartley

¿Qué arreglos puedo hacer para ayudarme a ajustar la amplitud más alta sin luchar con la forma de mis oscilaciones?

Haría R28 y R29 10 veces más pequeños, R27 hasta 1k y aumentaría R30 a al menos 150 ohmios. Yo jugaría con R30 con valores de 100 a 1k y vería lo que obtengo en términos de amplitud. También colocaría al menos un condensador de 1 nF en las líneas de suministro al lado del transistor y el circuito LC. Todos los valores de sus condensadores también parecen demasiado grandes.
La forma convencional de modular FM un oscilador es con un varicap. Cualquier ajuste en la polarización del transistor puede resultar en una ligera modulación de FM porque la capacitancia interna del transistor puede cambiar como resultado del cambio de polarización, pero esa no es una forma adecuada de crear una modulación de FM limpia, ya que los cambios de polarización tendrán otros efectos negativos. efectos como la modulación de amplitud espuria.
No es un gran circuito modulador de FM, así que viva con la distorsión o elija un circuito mejor.

Respuestas (1)

El problema es que se supone que debo tener una ganancia unitaria.

Debe darse cuenta de que un oscilador diseñado correctamente debe tener una ganancia de bucle superior a uno (unidad), de lo contrario, nunca podrá ponerse en marcha.

La situación de ganancia unitaria o loopgain = 1 "sucederá por sí sola", ya que esa es la situación en la que la amplitud permanece estable . El oscilador encontrará este punto de operación (manteniendo cierta amplitud, loopgain = 1) por sí mismo.

Supongamos que la ganancia de bucle siempre es mayor que 1, eso significa que la amplitud aumentaría hasta el infinito . Por supuesto, en el mundo real eso no puede suceder.

Entonces, ¿qué sucede entonces?

Bueno, la amplitud aumenta hasta un punto en el que alguna etapa del oscilador se satura , por ejemplo, el emisor común en su circuito alcanza su máxima amplitud y si aplicara aún más señal a su entrada, la salida comenzaría a recortarse.

¡Ese comportamiento significa que la ganancia está disminuyendo! En lugar de, por ejemplo, la ganancia de 10x que obtiene para señales pequeñas, obtiene menos ganancia como 5x para una señal grande.

Ese es el mecanismo que estabilizará la amplitud hasta el punto en que la ganancia de bucle del oscilador se convierta en la unidad.

¡Así que no debería apuntar (diseñar) a una baja ganancia! Cuando diseño un oscilador, lo diseño de tal manera que la ganancia de bucle siempre sea significativamente mayor que uno, por lo que al menos un factor 2. Teniendo en cuenta las variaciones en el voltaje y la temperatura de suministro, es posible que necesite diseñar el bucle de tal manera que la ganancia de bucle típica para señales pequeñas es igual a un factor 5.

Con respecto a la modulación de frecuencia: no está utilizando un Varicap separado, sino que está variando la polarización del transistor NPN que cambia ligeramente los valores de sus capacitancias de unión. Eso funciona pero no esperes que puedas variar mucho la frecuencia. Un enfoque más estándar es hacer que C13 sea un Varicap para que el tanque LC C13, L1, L2 obtenga una frecuencia de resonancia variable.

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