振幅変調(AM)回路の動作解析

振幅変調(AM)回路の例を図13 に示します。これも図14のソースファイルを用いて過渡解析を行って下さい。 解析に少し時間がかかるかもしれませんが, 少し我慢して待って下さい。不安なら「Ctrl-c」で解析を一旦 中断し, 「.TRAN」行の解析時間を短くしてから再トライしてもいいですね。

解析が終了したら「plot v(8)」として結果を表示させてみてください。図15(a)のように信号(被変調波)のエンベロープ(包絡線)がみれましたか？波形の一部を「マウスの右ボタン」を使って拡大してみましょう。同図(b)の様に高い周波数を持つ交流波形(搬送波)がびっちりと詰まっているのが分かりますね。

ところで, 同図中に点線で描かれた素子(パルス源とコンデンサ)についてですが, これらの素子は, 実際の回路には出てきません。しかし, SPICEなどの回路解析シニュレータではそのままの回路では発振回路として動作させることはできません。それは, 発振が回路内の微弱な雑音に起因して起こるからです。この雑音を正確に表現するのは難しいのですが, パルス波は全ての周波数成分を持つ波形です(フーリエ解析で学習してください。)から, ここではそれを用いました。

図 13: 変調回路

図 14: AM変調回路

AM gen.
Vin		3 0		sin(0 1 10000)
C2		6 3		4.70uF 
Vdummy	4 0		PULSE(0V 1V 10ns 0 0 100ns 1000ms)
Cd		4 6		470pF
R3		5 6		100k
C3		6 0		0.0047uF
R4		7 0		1k
Q2		8 6 7 	QC1815	
C4		8 7		1000pF
C5		7 5		1000pF
C6		5 0		0.47uF
L		8 5		200uH
Vcc		5 0		9V
*****2SC1815 
.MODEL QC1815 NPN (IS=4E-14 BF=170 BR=3.6 VA=100 IK=0.25 
+        RB=50 RC=0.76  CJC=4.8p CJE=12p TF=0.63n TR=25n)
.TRAN	2ns 200000ns 0s 1ns
.END

図 15: 解析結果

(a) (b)