キャリア周波数・アナログ乗算式ベースAM変調方式(仮名称)の基礎計算実験

キャリア周波数・アナログ乗算式ベースAM変調方式(仮名称)の基礎計算実験

従来方式によるベース変調方式では、出力電圧が無変調になる不具合現象が出ることは、

・実機

・LTspice計算

・数式による計算

について既に示した。

ここでは、こうした従来方式によるベース変調方式をどこまで変調動作特性を改良できるか、BJTトランジスタ１石に条件を限定してアナログ乗算器の特性を引き出せるか、LTspiceのシミュレーション計算で見積もった。

方式の変更：

・TRのベース側に、DC電圧源で底上げしたベースバンドAF信号を入力する。

・TR側のコレクタ側に、キャリア周波数となるRFサイン波を入力する。

・両者の信号をTRに入力し、アナログ乗算機能が出せるかどうか確認する。

・ベースには定電流源500[uA]を入力し、TRがコレクタ電流Icが飽和しない動作領域で動かす。

結果：

・入力するAF電圧が制限されるが、AM変調自体はかかる。

・変調度が浅いため、実用にはならないと思われる。

・近接スプリアスの発生があり、歪み信号の電圧レベルは低いが、アナログ乗算器としては歪みが伴い、けして綺麗な音質は得られない。

(BJTトランジスタ単独でのアナログ乗算動作は実用的ではない。ギルバートセル型BJT TR乗算器の特性よりも、性能は大きく劣る。)

図1. キャリア周波数スイッチング式ベースAM変調方式(仮名称)の過渡解析+広帯域FFT解析

図1.に示すように、浅くAM変調はかかっており、AF信号電圧の振幅変化に対するそれほど歪んでいないAM変調波の波形が見られる。

高帯域周波数でのスプリアス発生は、それほど酷いものでは無いが、けして良い特性とは言えない。

図2. キャリア周波数スイッチング式ベースAM変調方式(仮名称)の過渡解析+狭帯域FFT解析(V単位)

図2.で示すように、[V]単位で見ると、キャリア周辺のLSB,USB 1KHzのピーク電圧が見える。

これ以上、深い変調を与えると歪みが多くなってしまう。

図3. キャリア周波数スイッチング式ベースAM変調方式(仮名称)の過渡解析+狭帯域FFT解析(dB単位)

図3.で示すように、[dB]単位で見ると、キャリア周辺のLSB,USB 1KHzのピーク電圧周辺に沢山のベースバンド高調波歪みがの存在が見える。

アナログ乗算器としての特性を良くは出せていない。

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