De modulert amplitude AM (amplitudemodulasjon) er en signaloverføringsteknikk der en sinusformet elektromagnetisk bølgebærende frekvens fc, ansvarlig for å overføre en melding om frekvens fs << fc, varierer (dvs. modulerer) amplituden i henhold til amplituden til signalet.
Begge signalene beveger seg som ett, et totalt signal (AM-signal) som kombinerer begge deler: bærebølgen (bæresignal) og bølgen (informasjonssignal) som inneholder meldingen, som vist i følgende figur:
Det bemerkes at informasjonen reiser i formen som omgir AM-signalet, som kalles innhylling.
Ved hjelp av denne teknikken kan et signal overføres over lange avstander, og derfor brukes denne typen modulering mye av kommersiell radio og det sivile båndet, selv om prosedyren kan utføres med hvilken som helst type signal..
For å innhente informasjonen er det behov for en mottaker der en prosess kalles demodulering via en konvoluttdetektor.
Konvoluttdetektoren er ingen ringere enn en veldig enkel krets likeretter. Fremgangsmåten er enkel og billig, men strømtap forekommer alltid i overføringsprosessen.
Artikkelindeks
For å overføre meldingen sammen med bæresignalet, er det ikke nok å bare legge til begge signalene.
Det er en ikke-lineær prosess der overføring på den måte som er beskrevet ovenfor oppnås ved multiplisere meldingssignalet av bærersignalet, begge cosinus. Og som et resultat av dette Legge til bæresignalet.
Den matematiske formen som er resultatet av denne prosedyren er et variabelt signal i tid E (t), hvis form er:
E (t) = Ec (1 + m.cos 2πfs.t). cos 2πfc.t
Hvor amplituden E.c er amplituden til bæreren og m er modulasjonsindeksen, gitt av:
m = Amplitude of the message / Amplitude of carrier = Es / Ec
På denne måten: OGs = m.Ec
Bredden på meldingen er liten sammenlignet med bredden på transportøren, derfor:
m <1
Ellers ville ikke konvolutten til AM-signalet ha den nøyaktige formen på meldingen som skal overføres. Ligningen for m kan uttrykkes som modulasjonsprosent:
m% = (Es / Ec) x 100%
Vi vet at sinusformede og cosinus signaler er preget av å ha en viss frekvens og bølgelengde.
Når et signal moduleres, overføres dets frekvensfordeling (spektrum), som tilfeldigvis okkuperer et bestemt område rundt frekvensen til bæresignalet Fc (som ikke endres i det hele tatt under moduleringsprosessen), kalles båndbredde.
Siden de er elektromagnetiske bølger, er hastigheten i vakuum lysets, som er relatert til bølgelengde og frekvens ved:
c = λ.f
På denne måten reiser informasjonen som skal overføres fra for eksempel en radiostasjon veldig raskt til mottakerne..
Radiostasjonen må transformere ord og musikk, som alle er lydsignaler, til et elektrisk signal med samme frekvens, for eksempel ved bruk av mikrofoner.
Dette elektriske signalet kalles hørselsfrekvenssignal FA, fordi det er i området 20 til 20 000 Hz, som er det hørbare spekteret (frekvensene som mennesker hører).
Dette signalet må forsterkes elektronisk. I radioens tidlige dager ble den laget med vakuumrør, som senere ble erstattet av transistorer, mye mer effektive.
Det forsterkede signalet blir deretter kombinert med signalet fra radiell frekvens FR gjennom AM-modulatorkretser, slik at det resulterer i en spesifikk frekvens for hver radiostasjon. Dette er bærefrekvensen fc nevnt ovenfor.
Bærefrekvensene til AM-radiostasjoner er mellom 530 Hz og 1600 Hz, men stasjonene som bruker modulert frekvens eller FM, har høyere frekvensbærere: 88-108 MHz.
Neste trinn er å forsterke det kombinerte signalet igjen og sende det til antennen slik at det kan sendes ut som en radiobølge. På denne måten kan den forplante seg gjennom rommet til den når mottakerne..
En radiomottaker har en antenne for å plukke opp de elektromagnetiske bølgene som kommer fra stasjonen.
En antenne består av et ledende materiale som igjen har frie elektroner. Det elektromagnetiske feltet utøver kraft på disse elektronene, som umiddelbart vibrerer med samme frekvens som bølgene og produserer en elektrisk strøm..
Et annet alternativ er at mottakerantennen inneholder en trådspole og det elektromagnetiske feltet av radiobølger induserer en elektrisk strøm i den. I noen av tilfellene inneholder denne strømmen informasjonen som kommer fra alle radiostasjonene som er fanget.
Det som følger nå er at radiomottakeren er i stand til å skille hver radiostasjon, det vil si stille inn den som er foretrukket.
Valget mellom de forskjellige signalene oppnås ved hjelp av en resonansk LC-krets eller LC-oscillator. Dette er en veldig enkel krets som inneholder en variabel induktor L og kondensator C satt i serie.
For å stille inn radiostasjonen justeres verdiene til L og C slik at resonansfrekvensen til kretsen samsvarer med frekvensen til signalet som skal innstilles, som er ingen ringere enn radiostasjonens bærefrekvens: Fc.
Når stasjonen er innstilt, kommer kretsen til handling demodulator enn nevnt i begynnelsen. Det er han som har ansvaret for å tyde meldingen som radiostasjonen sender. Det oppnår dette ved å skille bæresignalet og meldingssignalet ved hjelp av en diode og en RC-krets som kalles lavpassfilter.
Det allerede separerte signalet går gjennom en forsterkningsprosess igjen, og derfra går det til høyttalerne eller hodetelefonene slik at vi kan høre det.
Prosessen er beskrevet her i store trekk, fordi det i virkeligheten er flere stadier og det er mye mer komplekst. Men det gir oss en god ide om hvordan amplitudemodulering skjer og hvordan den når mottakerens ører..
En bærebølge har amplitude OGc = 2 V. (RMS) og frekvens Fc = 1,5 MHz. Den moduleres av et frekvenssignal fs = 500 Hz og bredde OGs = 1 V. (RMS). Hva er ligningen til AM-signalet?
Erstatt passende verdier i ligningen for det modulerte signalet:
E (t) = Ec (1 + m.cos 2πfs.t). cos 2πfc.t
Det er imidlertid viktig å merke seg at ligningen inkluderer toppamplitudene, som i dette tilfellet er spenninger. Derfor er det nødvendig å overføre RMS-spenningene til toppmultiplikasjon med √2:
OGc = √2 x 2 V = 2,83 V; OGs = √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)
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.