Si abbia un dispositivo in cui il legame uscita – ingresso sia del tipo parabolico.

Se si invia all’ingresso la somma di un segnale a bassa frequenza (Modulante) e di un segnale ad alta frequenza (Portante), si ottiene:

Lo spettro dell’uscita risulta pertanto:

Se si usa un filtro passa – banda centrato attorno alla frequenza della portante, si ottiene una modulazione A.M. a portante soppressa.

Uno schema a blocchi dedotto dalla teoria precedente sarà:

Blocco A

Si possono usare due resistenze

Si fissa R1=27 kW

Blocco B

Si usa un FET. Si ricordi che il legame tra la corrente di drain e la tensione V_GS è:

Per il progetto si usa un FET a canale P , una modulante di frequenza f_m = 50 kHz e una portante di frequenza f_p = 500kHz in modo da vedere dieci onde della portante in un periodo della modulante.

Dal manuale del FET ricaviamo:

A causa dell’ampio range di valori si possono utilizzare i valori medi:

Come punto di lavoro si sceglie quello con V_GS = 1 V.

Si calcola la resistenza di polarizzazione:

Si prende il valore commerciale R_S = 820 W

Per il calcolo di C1 si computa la resistenza equivalente vista dallo stesso che vale:

Dove g_fs è la conduttanza diretta che vale:

Quindi Req = 820//206 = 165 W

Alla frequenza f_p-f_m (la più bassa del segnale) C2 deve essere un corto.

Fisso C1 = 100 nF per sicurezza.

Blocco C

Si usa un filtro passa banda R-C-L come carico del FET.

Si tratta di un circuito in risonanza parallela la cui banda passante deve valere:

Si fissa L₁ = 100 mH

Si calcola il fattore di merito Q ricordando il legame con la frequenza di risonanza e banda passante

Vedi Circuito in risonanza parallela

Lo schema finale risulta

Simulazione allo Spice

E’ stata aggiunta la resistenza R3 di pull-down e serve a portare a massa il gate nel caso in cui non si mandi alcun segnale. Se non ci fosse entrerebbero i disturbi che, amplificati, andrebbero in ussita.

Uscita in funzione del tempo

Dal grafico si ricava l’indice di modulazione di ampiezza

Spettro dell’uscita

Si nota l’armonica centrale che rappresenta la frequenza della portante.

Le due armoniche esterne alla portante rappresentano gli estremi della banda passante.

Le altre armoniche sono presenti perché il filtro pssa-banda non è ideale e quindi non taglia il segnale in modo preciso ( in teoria non dovrebbero esserci ).

Le frequenze della portante e della modulante sono state scelte per una visualizzazione ottimale sull’oscilloscopio (un’onda della modulante ogni dieci onde della portante).

La resistenza R3 è una resistenza di pull-down per eliminare eventuali disturbi che entrano nel Gate quando non si applica alcun segnale. Se non ci fosse entrerebbero i disturbi che, amplificati, andrebbero in uscita.

Sperimentalmente si vede che si tratta di una modulazione A.M. a portante non soppressa.

Questo è dovuto al fatto che la polarizzazione del fet introduce una componente continua.

Tenendo conto della continua Io:

Lo spettro, tenendo conto della componente continua, risulta pertanto: