Ringmodulator
Einführung
Ein Ringmodulator, Produktmodulator oder Balance-Modulator ist eine elektronische Vorrichtung, die zu den sogenannten Modulatoren gehört, und zwei eingehende Wechselspannungen A und B am Ausgang C miteinander multipliziert:
C = A x B
Diese Modulatorart wird zur Erzeugung amplitudenmodulierter Signale mit unterdrücktem Träger verwendet. Ein Ringmodulator besteht aus 4 im Ring geschalteten Dioden. Im Unterschied zur Gleichrichterbrückenschaltung zeigen bei einem Ringmodulator die Durchlaßrichtungen der Diode im Ring. Alle vier Dioden müssen die selben Daten besitzen (Diodenquartett). Verwendung findet so ein Modulator zum Beispiel in Transceivern von Funkamateuren.
Funktionsweise
Die oben dargestellte Schaltung erzeugt an der Sekundärwicklung von T2 ein sogenanntes DSB-Signal (Uam), welches zum Beispiel über eine Senderendstufe der Antenne zugeführt wird. Ein SSB-Signal erhält man nur, wenn man ein SSB-Filter hinter den Modulator schaltet.
Erstmal denken wir uns die Dioden weg. Der Oszillator für den Träger ist an die Mittelanzapfungen der Primiärwicklung von T2 und der Sekundärwicklung von T1 angeschlossen. Zu diesem Zeitpunkt (siehe Oszillatorsymbol) ist die Primiärwicklung von T2 postitv und die Sekundärwicklung von T1 negativ. Schaltet man die 4 Dioden hinzu, so fließt die positive Spannung von T2 über D2 und D4 zur aktuell negativen Wicklung von T1. Umgekehrt fließt die negative Spannung von T1 über D2 und D4 zur aktuell positiven Wicklung von T2. Das Ergebnis ist, dass sich die Spannungen in der Primiärwicklung von T2 und der Sekundärwicklung von T1 aufheben. Ist die Primiärwicklung von T2 negativ und die Sekundärwicklung von T1 positiv, so geschied dasselbe nur das die Sache dann über D1 und D3 läuft. Das Resultat ist, dass man kein Ausgangssignal Uam hat bzw. keinen TRäger am Ausgang des Modulators. Dieser Fall gilt nur ohne Modulationssignal NF!
Sonstiges
In früheren Jahrzehnten wurden Ringmodulatoren auch gelegentlich dazu verwendet, um eine Gleichspannung in eine ihr proportionale Wechselspannung, die man wegen der fehlenden Nullpunksdrift von Wechselstromverstärkern besser mit exakt definierten Faktor verstärken kann, umzuwandeln. Eine solche Anordnung kam zum Beispiel bei der Steuerung der Fernrakete V2 zum Einsatz.
Ringmodulatoren werden auch oft in elektronischen Musikinstrumenten, besonders in Synthesizern, eingesetzt. Aufgrund der nichtharmonischen Obertoncharakteristik kann man aus einfachen Signalen durch Ringmodulation beispielsweise glockenähnliche Klänge erzeugen.
Siehe auch: Kombinationston, Amplitudenmodulation, Spiegelfrequenz.
