Модуляція – це зміна деякої фізичної величини по заданому закону в часі Стосовно до MK інтерес представляє модуляція електричних сигналів, причому не аналогова, а імпульсна

Розрізняють такі види імпульсної модуляції: амплітудно-імпульсна (АІ М), частотно-імпульсна (ЧІМ), фазо-імпульсна (ФІМ), час-імпульсна (ВІМ) Це «чисті» різновиду, які в реальних сигналах зазвичай змішуються в різних пропорціях Бувають випадки переходу одного типу модуляції в іншій Наприклад, мікроконтролерна ШІМ залежно від встановлених режимів може перетворюватися на ЧИМ, ФІМ або ВІМ

Якщо модулюючий сигнал може приймати тільки кілька фіксованих значень з ряду, то такий процес називають маніпуляцією Зокрема, знаменита «азбука Морзе», використовувана з позаминулого століття для передачі повідомлень, являє собою приклад амплітудної маніпуляції, а тоновий набір в телефонних апаратах – приклад частотної маніпуляції

На Рис 286, а .. м наведені схеми імпульсних модуляторів на основі MK

Рис 286 Схеми імпульснихмодуляторів на основі MK (початок):

а) примусове вимикання транзисторних ключів VT1 VT2 від MK можна прирівняти до амплітудної модуляції вихідних сигналів Резистори R1 Я2обеспечівают вибір робочої точки по напрузі або току Рівень сигналу, що подається ззовні через резистор R1 на затвор транзистора VT1 не повинен перевищувати напруги живлення MK, щоб не пошкодити останній Діод VD1 – Шоттки, щоб надійно закривався транзистор VT2 Теоретично діод можна замінити перемичкою, якщо замість ВИСОКОГО рівня переводити MK в режим входу без «pull-up» резистора Єдине, що в цьому випадку при помилках в програмі існує ймовірність пошкодження транзистора Г72большім базовим струмом від ВИСОКОГО рівня MK

б) формування пачок імпульсів за допомогою АІМ Генератор звукової частоти на тригері Шмітта /) /) / / Періодично перериває свою роботу при низькому рівні на виході MK До елементу DD12 підключається «пьезопіщалка» HAL яка випромінює переривчастий звук

в) «сам собі амплітудний модулятор» Розмах вихідного сигналу 6 вих залежить від стану двох ліній MK, які «підсаджують» напруга живлення резисторами R1 R3 Елементи R2, С1 згладжують перехідні процеси, але працездатність конкретного MK після стрибкоподібної зміни харчування перевіряється експериментально

Рис 286 Схеми імпульснихмодуляторів на основі MK (продовження):

г) MK змінює власне напруження харчування за допомогою параметричного стабілізатора на елементах R1, R5, R6, VD1, C1 Пристрій можна використовувати як багатоступінчастий генератор каліброваних по амплітуді імпульсів Перехід між «щаблями» слід здійснювати послідовно, уникаючи різких стрибків харчування від мінімуму до максимуму Щоб уникнути «зависання» MK слід передбачити систему скидання, наприклад, через Watch-Dog

д) МК через фільтр R1, C1 формує програмно перебудовує напруга для варікапа VD1, у звязку з чим змінюється його ємність і частота настройки зовнішнього ВЧ-генератора

е) частота вихідного сигналу івих визначається частотою імпульсів з нижнього виходу MK Транзистор VT1 працює в активному режимі і управляється з верхнього виходу MK Він пріоривается / прізакривается низькочастотної складової сигналу ШІМ, виділяється за допомогою ФНЧ R1, C1 В результаті імпульси на колекторі транзистора К72плавно модулюються по амплітуді Стабільність коефіцієнта модуляції безпосередньо залежить від стабільності напруги живлення +5 В і температури навколишнього середовища, інакше треба вводити канал зворотного звязку від 7 /вих на вхід MK і адаптивно підлаштовувати частоту ШІМ

ж) оптоізоляцією звукових сигналів Імпульси ШІМ з виходу MK мають ВЧ-заповнення, програмно МОДУЛЬОВАНІСТЬ по скважности НЧ-складової переданого звуку Фільтр R1, C1 виділяє звукові коливання і подає їх на трехвиводной стабілітрон VD1 У підсумку струм через світлодіод оптопари VU1 виходить амплітудно модульованим

з) «формувач часових діаграм» – це зразок «чистої» ВІМ На восьми виходах одного порту MK в циклі виставляються запрограмовані по тактам ВИСОКІ / НАЙНИЖЧІ рівні з необхідною частотою і тимчасовими співвідношеннями

і) сигнали від MK проходять через резистивний ЦАП з матрицею «2R» (R1 . R8) і перетворюються в ступеневу напругу, яка модулює опір «колектор – емітер» транзистора VT1 Останній входить в ланцюг зворотного звязку логічного елемента DD1 \

к) оптоізолірованний фазо-імпульсний регулятор потужності Конденсатор C1 заряджається від внутрішнього ІОН мікросхеми DA1, а розряджається транзистором оптопари VUL Потужність в навантаженні RH (Максимум 150 Вт) пропорційна среднемуза період напрузі на конденсаторі C1 Індикатор HL1 яскравіше світиться при зниженні струму через навантаження RH і навпаки

л) змішування різних сигналів з двох і більше виходів MK дозволяє формувати складні за структурою, модуляції і спектру коливання

м) Оптоізолятори НЧ-сигналів на основі перетворювача ширини імпульсів в опір переходу «колектор – емітер» RK3 транзистора оптопари VU1

Джерело: Рюмік, С М, 1000 і одна мікроконтролерна схема Вип 2 / С М Рюмік – М: ЛР Додека-ХХ1, 2011 – 400 с: Ил + CD – (Серія «Програмовані системи»)