Gemoduleerde amplitude

Wat is de gemoduleerde amplitude?

De gemoduleerde amplitude BEN (Modulatiegraad) Het is een signaaltransmissietechniek waarin een sinusvormige elektromagnetische golf_C, verantwoordelijk voor het verzenden van een frequentiebericht f_S << f_C, varieert (dat wil zeggen, moduleert) de amplitude volgens de amplitude van het signaal.

Beide signalen reizen als één, een totaal signaal (Ben signaal) Dat combineert beide: de carriergolf (Dragersignaal) en de golf (signaalinformatie) die het bericht bevat, zoals getoond in de volgende figuur:

Amplitudemodulatie. Bron: Wikimedia Commons.

Opgemerkt wordt dat de informatie -reizen op de manier die het AM -signaal omringt, die de omhullend.

Door deze techniek kan een signaal over lange afstanden worden verzonden, daarom wordt dit type modulatie veel gebruikt door commerciële radio en de civiele band, hoewel de procedure kan worden uitgevoerd met elk type signaal.

Om de informatie te verkrijgen, is een ontvanger nodig, waarin een proces wordt genoemd demodulatie door een envelopdetector.

De envelopdetector is niemand minder dan een heel eenvoudig circuit, genaamd gelijkrichter. De procedure is eenvoudig en economisch, maar in het transmissieproces treden altijd stroomverliezen op.

Hoe werkt de gemoduleerde amplitude?

Om het bericht naast het dragersignaal te verzenden, is het niet voldoende om eenvoudig beide signalen toe te voegen.

Het is een niet -lineair proces, waarbij de transmissie van de hierboven beschreven manier wordt bereikt door het bericht van het bericht te vermenigvuldigen met het dragersignaal, beide cosenoidaal. En tot het resultaat van het toevoegen van het dragersignaal.

De wiskundige vorm die het gevolg is van deze procedure is een variabel signaal in tijd E (t), waarvan de vorm is:

E (t) = e_C (1 + m.Cos 2πf_S.T). Cos 2πf_C.T

Waar de amplitude en_C Het is de amplitude van de drager en M Het is de modulatie -index, gegeven door:

Het kan u van dienst zijn: gemiddelde hoeksnelheid: definitie en formules, opgeloste oefeningen

M = Amplitude van het bericht / amplitude van de drager = E_S / E_C

Dus: EN_S = m.EN_C

De amplitude van de boodschap is klein in vergelijking met de amplitude van de drager, daarom:

M <1

Anders zou de AMM -signalering niet de precieze vorm van het bericht hebben dat moet worden verzonden. De vergelijking voor M Het kan worden uitgedrukt als Modulatiepercentage:

M_Reken = (E_S / E_C) X 100%

We weten dat sinus- en cosenoidale signalen worden gekenmerkt door enige frequentie en golflengte.

Wanneer een signaal wordt gemoduleerd, wordt de frequentieverdeling (spectrum) overgedragen, die vervolgens een bepaald gebied rond de dragersfrequentie bezet F_C (Dat wordt helemaal niet gewijzigd tijdens het modulatieproces), genoemd bandbreedte.

Als elektromagnetische golven is de snelheid in vacuüm die van licht, dat gerelateerd is aan de golflengte en frequentie door:

C = λ.F

Op deze manier reist de informatie die moet worden verzonden vanuit een radiostation, zeer snel naar de ontvangers.

Radio -uitzendingen

Het radiostation moet woorden en muziek transformeren, allemaal klinken borden, in een elektrisch signaal van dezelfde frequentie, bijvoorbeeld door microfoons.

Dit elektrische signaal wordt genoemd Auditief frequentieteken, Omdat het zich in het bereik van 20 tot 20 bevindt.000 Hz, het hoorbare spectrum (de frequenties die mensen horen).

Veel radiostations verzenden op AM

Dit signaal moet elektronisch worden versterkt. In de vroege stadia van de radio werd het gedaan met vacuümbuizen, die vervolgens werden vervangen door transistoren, veel efficiënter.

Dan wordt het versterkte signaal gecombineerd met het signaal van Radiale frequentie fr door Am Modulator Circuits, Zodat het resulteert in een specifieke frequentie voor elk radiostation. Dit is de frequentie van de drager_C hierboven vermeld.

U kunt u van dienst zijn: de tweede wet van Newton: aanvragen, experimenten en oefeningen

De frequentie van de AM-radiostations ligt tussen 530 Hz en 1600 Hz, maar de stations die gemoduleerde frequentie of FM gebruiken, hebben meer frequentiedragers: 88-108 MHz.

De volgende stap is om het gecombineerde signaal opnieuw te versterken en het naar de antenne te sturen om als radiogolf uit te zenden. Op deze manier kunt u zich door de ruimte verspreiden totdat u de receptoren bereikt.

Signaalontvangst

Een radio -ontvanger heeft een antenne om de elektromagnetische golven van het station te vangen.

Een antenne bestaat uit een geleidend materiaal dat op zijn beurt vrije elektronen heeft. Het elektromagnetische veld oefent sterkte uit op deze elektronen, die onmiddellijk trillen met dezelfde frequentie van golven, waardoor een elektrische stroom wordt geproduceerd.

Een andere optie is dat de ontvangende antenne een draadspoel bevat en het elektromagnetische veld van radiogolven een elektrische stroom veroorzaakt. In elk geval bevat deze stroom de informatie die afkomstig is van alle radiostations die zijn gevangen genomen.

Wat nu volgt, is dat de radio -ontvanger in staat is om elk radiostation te onderscheiden, dat wil zeggen afstemming op wat de voorkeur heeft.

Stem af op radio en luister naar muziek

Kies tussen de verschillende signalen wordt bereikt door een resonant LC -circuit of LC -oscillator. Dit is een heel eenvoudig circuit dat een L- en condensator C -variabelen bevat die in serie zijn ingesteld.

Om het radiostation af te stemmen, worden de L- en C -waarden aangepast, zodat de resonantiefrequentie van het circuit samenvalt met de frequentie van het signaal om op af te stemmen, wat niemand minder is dan de dragersfrequentie van het radiostation: F_C.

Zodra het station is afgestemd, komt het circuit in actie demodulator dat in het begin vermeld. Het is degene die verantwoordelijk is voor het ontcijferen van, om zo te zeggen, de boodschap uitgegeven door het radiostation. Hij krijgt het door het dragersignaal en het berichtsignaal te scheiden, met behulp van een diode en een RC -circuit genaamd PASS-LOW FILTER.

Op het linker LC -oscillatorcircuit. Aan de rechterkant een demodulatorcircuit. Bron: f. Zapata.

Het reeds gescheiden signaal gaat terug door een versterkingsproces en gaat van daaruit naar de luidsprekers of de koptelefoon zodat we ernaar kunnen luisteren.

Kan je van dienst zijn: maan

Het proces wordt hier in grote lijnen beschreven, omdat er in werkelijkheid meer fasen zijn en veel complexer zijn. Maar het geeft ons een goed idee van hoe de modulatie van amplitude plaatsvindt en hoe deze de oren van de ontvanger bereikt.

Opgelost voorbeeld

Een draaggolf heeft amplitude EN_C = 2 V (RMS) en frequentie F_C = 1.5 MHz. Wordt gemoduleerd door een frequentiesignaal FS = 500 Hz en amplitude EN_S = 1 V (RMS). Wat is de AM -signaalvergelijking?

Oplossing

De juiste waarden worden vervangen in de vergelijking voor het gemoduleerde signaal:

E (t) = e_C (1 + m.Cos 2πf_S.T). Cos 2πf_C.T

Het is echter belangrijk op te merken dat de vergelijking piekamplitudes omvat, die in dit geval spanningen zijn. Daarom is het noodzakelijk om de RM's door te geven aan piekspanningen die zich vermenigvuldigen met √2:

EN_C = √2 x 2 v = 2.83 V; EN_S = √2 x 1 v = 1.41 V

M = 1.41/2.83 = 0.5

E (t) = 2.83 [(1 + 0.5cos (2π.500.t)] cos (2π.1.5 x 10⁶.t) = 2.83 [(1 + 0.5cos (3.14 x 10³.t)] cos (9.42 x 10⁶.T)

Referenties

1. Analfabeet. Modulatiesystemen. Opgehaald uit: illustecnicos.netto.
2. Giancoli, D.  2006. Fysica: principes met toepassingen. 6^e. Ed Prentice Hall.
3. Quesada, f. Communicatie -laboratorium. Amplitudemodulatie. Hersteld van: ocw.slabbetje.UPCT.is.
4. Santa Cruz, of. Amplitude -modulatie -transmissie. Hersteld van: leraren.FRC.Utn.Edu.AR.
5. Serway, r., Jewett, J. (2008). Natuurkunde voor wetenschap en engineering. Deel 2. 7^ma. ED. Cengage leren.
6. Draaggolf. Hersteld van: is.Wikipedia.borg.