Experiment of the improvement of the distortion of AM signal.

I read on the book that the broadcasting station transmitter uses the total negative feedback system to reduce the distortion of its AM signal. Because I am interested about this system, I made an experiment of this method by QRP level. See fig 1! Unless the NFB circuit, it is normal AM transmitter. The modulated signal is detected by 1N60 detector and become back to the audio signal. And by this signal negative feed back is made for the negative input terminal of the modulator (=LM386). NFB ratio can be changed by the variable resister. See fig 2! This is the data of this experiment. The more feedback is made, the smaller the distortion becomes. For example,
when NFB=0dB, 80% modulation-ratio signal includes 2.5% distortion.
When NFB=6dB, 80% modulation-ratio signal includes 1.2% distortion.
When NFB=12dB, 80% modulation-ratio signal includes 0.8% distortion.
To frankly say, we can make QSO with no problem by 10% distorted signal as an amateur radio station. But I enjoyed thinking about such a theory. And, I could also enjoy making the simple circuit to experiment the theory. I feel that more improvement shall be achieved only by using more linear detector not by using more linear modulator. But I can not prove it mathematically. I feel the delay of each element of this system should be studied to improve more. It may be studied by professional engineer of the transmitter.


AM送信信号の歪みを少なくするために,放送局の送信機では,送信する電力から音声変調回路に負帰還を行っていると、本にかいてありました。おもしろそうに思われたので、さっそく、QRPレベルでこの方法を実験してみました。図1 をご覧下さい。 NFB がない場合には,普通のAM―QRP送信機です。その、被変調送信信号を,1N60検波器によって検波します。そして,この一度変調して高周波になりまた検波されて音声信号に戻った信号から,変調器の負入力であるLM386 のマイナス入力に、負帰還をかけてみました。負帰還率は可変抵抗によって変えてみました。図2 をご覧下さい。これが結果です。 負帰還量が大きくなればなるほど,同じだけ変調をかけても、歪みは小さくなるという実験結果が得られました。
たとえば、負帰還(NFB)= 0dB の場合,80 パーセント変調率の信号は,2.5 パーセントの歪みを含んでいます。
NFB = 6dBの場合,80パーセント変調率の信号は,1.2 パーセントの歪みを含んでいます。
NFB = 12dB の場合,80 パーセント変調率の信号は,0.8 パーセント歪みをの歪みを含んでいます。
ぶっちゃけた話,我々アマチュア無線としては10 パーセント歪み信号でも、日常の会話的QSOに差し支えはありません。ですので、このような負帰還を送信機に組み込む必要はありません。しかし,このような理論について考えたり、実験する事が楽しめました。全体の系の位相や伝達速度の問題、それに、総合的な特性を左右する復調器の直線性の改善等が、まだまだ楽しめる内容ですが、私は素人なので、これ以上つっこまない事にします。私が知らないだけで、これらの事は多分、送信所の設計をされているプロの方には、日々の格闘課題なのでしょう。

impam1.gif....Circuit of this experiment

impam2.gif......Data of improvement of distortion of modulated signal

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