FM-modulatie m.b.v. een ringmixer
Bij de beschrijving van het PLL-VFO voor de PYE pocketfone werd opgemerkt, dat een FM signaal is te kweken uit een draaggolf en een double balanced mixer. Hierna volgt hoe.
In veel FM apparaten wordt tijdens het zenden de FM modulatie opgewekt door een laagfrequent signaal te injekteren in de synthesizer. Hierdoor ontstaan zijbanden op een afstand gelijk aan de referentiefrequentie van de PLL. Dit komt, omdat moduleren van de VCO wordt tegengewerkt door de PLL. Deze probeert immers de VCO frequentie stabiel te houden. Om de zijbanden enigszins te onderdrukken wordt de tijdkonstante in de lus erg lang gekozen (b.v. 0,1 sec.).
Armstrong-modulatie
Een betere methode om FM op te wekken is de Armstrong-modulatie. Deze methode is al lang bekend, maar in onbruik geraakt (zie fig. 1).
Fig. 1.
Als de 90° fasedraaier weggelaten wordt en het oscillatorsignaal rechtstreeks aan de op-teller wordt toegevoerd, ontstaat na de op-teller een "gewoon" AM signaal.
Het verschil tussen een FM en een AM signaal is ook gering wanneer het FM signaal een kleine (<0.5) modulatie-index heeft. Het onderscheid zit in de faserelatie tussen de zijbanden en de draaggolf.
Door een dubbel gebalanceerde ringmixer toe te passen en later de draaggolf toe te voegen is de faserelatie tussen de zijbanden en de draaggolf onafhankelijk in te stellen. In principe zou men tussen AM en FM kunnen omschakelen door 0° of 90° fase-draaiing van de draaggolf te kiezen.
Dit verhaal gaat alleen op voor een kleine modulatie-index, zodat de praktische waarde van deze omschakeling gering is.
Na de opteller met 90° fasedraaiing ontstaat FM met kleine modulatie-index. De maximale amplitude van het signaal afkomstig van de DBM dient kleiner te blijven dan b.v. 20% van de draaggolf. Door frequentievermenigvuldiging wordt de vereiste modulatie-index verkregen.
In een praktisch ontwerp zal de kristaloscillator wellicht een variabele frequentie oscillator of PLL zijn, waardoor de 90° fase-draaiing wat problematisch is. Enige afwijking (± 3 à 5°) is geen probleem, mits na de opteller een effektieve clipper volgt. Voor 2 meter toepassing dient de vermenigvuldigingsfaktor minstens 5 te zijn, b.v. gerealiseerd volgens figuur 2.
Fig. 2.
Andere opzetten zijn natuurlijk ook denkbaar.
Om het systeem toe te passen op de PLL-VFO van de afdeling VLA ontstaat figuur 3.
Fig. 3.
De Armstrong-methode van FM opwekking is vooral toepasbaar wanneer een PLL-VFO wordt gebruikt in een FM transceiver of wanneer een draaggolf rechtstreeks FM gemoduleerd dient te worden.
PA0WOW.