Modulirana amplituda

Kaj je modulirana amplituda?

The modulirana amplituda AM (Amplituda modulacije) Gre za tehniko prenosa signala, v kateri sinusoidni elektromagnetni val_c, zadolžen za prenos frekvenčnega sporočila F_s << f_c, se razlikuje (torej modulira) njegovo amplitudo glede na amplitudo signala.

Oba signala potujeta kot eden, skupni signal (Am signal), ki združuje oboje: nosilni val (Signal nosilca) in val (Podatki o signalu) To vsebuje sporočilo, kot je prikazano na naslednji sliki:

Amplitudna modulacija. Vir: Wikimedia Commons.

Opozoriti je treba, da potovanja z informacijami, ki jih vsebuje način, ki obdaja signal AM, ki se imenuje obvladovanje.

S to tehniko se lahko prenaša signal na dolge razdalje, zato to vrsto modulacije široko uporabljata komercialni radio in civilni pas, čeprav se postopek lahko izvede s katero koli vrsto signala.

Za pridobitev informacij je potreben sprejemnik, v katerem se imenuje postopek demodulacija z detektorjem ovojnice.

Detektor ovojnic ni nihče drug kot zelo preprost vezje, imenovano usmernik. Postopek je preprost in ekonomičen, v postopku prenosa pa se izgube električne energije vedno pojavijo.

Kako deluje modulirana amplituda?

Za prenos sporočila poleg signala nosilca ni dovolj, da preprosto dodate oba signala.

Gre za ne -linearni postopek, pri katerem se prenos zgoraj opisanega načina doseže z množenjem sporočila sporočila s pomočjo nosilnega signala, oba Poosenoidalna. In rezultat dodajanja nosilca.

Matematična oblika, ki izhaja iz tega postopka, je spremenljivi signal v času E (t), katerega oblika je:

E (t) = e_c (1 + m.Cos 2πf_s.T). Cos 2πf_c.t

Kjer amplituda in_c To je amplituda nosilca in m To je indeks modulacije, ki ga daje:

Lahko vam služi: povprečna kotna hitrost: definicija in formule, rešene vaje

m = amplituda sporočila / amplitude nosilca = e_s / E_c

Tako: In_s = m.In_c

Amplituda sporočila je majhna v primerjavi z amplitudo nosilca:

m <1

V nasprotnem primeru signalizacija AMM ne bi imela natančne oblike sporočila, ki bi jo bilo treba prenesti. Enačba za m Lahko se izrazi kot Odstotek modulacije:

m_% = (E_s / E_c) X 100%

Vemo, da je za sinusne in upodoidne signale značilno, da ima nekaj frekvence in valovne dolžine.

Ko je signal moduliran, se prenese njegova frekvenčna porazdelitev (spekter), ki nadaljuje z določenim območjem okoli nosilne frekvence F_c (To med modulacijskim postopkom sploh ni spremenjeno), imenovano pasovna širina.

Ker je elektromagnetni valovi, je njegova hitrost v vakuumu svetloba, ki je povezana z valovno dolžino in frekvenco z:

C = λ.F

Na ta način informacije, ki jih je treba posredovati z radijske postaje, zelo hitro potujejo na sprejemnike.

Radijski prenosi

Radijska postaja mora pretvoriti besede in glasbo, ki so vsi zvočni znaki, v električni signal iste frekvence, na primer mikrofoni.

Ta električni signal se imenuje Znak za frekvenco, Ker je v razponu od 20 do 20.000 Hz, ki je zvočni spekter (frekvence, ki jih slišijo ljudje).

Številne radijske postaje prenašajo na AM

Ta signal je treba elektronsko ojačati. V zgodnjih fazah radia je bil narejen z vakuumskimi cevmi, ki so jih pozneje zamenjali tranzistorji, veliko učinkovitejši.

Nato se ojačani signal kombinira s signalom Radialna frekvenca fr skozi AM Modulator vezja, tako da ima za posledico določeno frekvenco za vsako radijsko postajo. To je frekvenca nosilca F_c zgoraj omenjeno.

Lahko vam služite: Newtonov drugi zakon: aplikacije, poskusi in vaje

Pogostost radijskih postaj AM je med 530 Hz in 1600 Hz, vendar imajo postaje, ki uporabljajo modulirano frekvenco ali FM, bolj frekvenčne nosilce: 88-108 MHz.

Naslednji korak je, da ponovno okrepite kombinirani signal in ga pošljete v anteno, da se oddaja kot radijski val. Na ta način se lahko širite po vesolju, dokler ne dosežete receptorjev.

Sprejem signala

Radijski sprejemnik ima anteno za zajem elektromagnetnih valov s postaje.

Antena je sestavljena iz prevodnega materiala, ki ima po drugi strani proste elektrone. Elektromagnetno polje ima trdnost na teh elektronih, ki takoj vibrirajo z isto frekvenco valov in proizvajajo električni tok.

Druga možnost je, da sprejemna antena vsebuje žično tuljavo in elektromagnetno polje radijskih valov povzroči električni tok. Vsekakor ta tok vsebuje informacije, ki prihajajo iz vseh radijskih postaj, ki so zajele.

Zdaj sledi, da lahko radijski sprejemnik loči vsako radijsko postajo, to je uglasitev, kar je zaželeno.

Prilagodite radio in poslušajte glasbo

Izbira med različnimi signali dosežemo resonančni LC vezje ali LC oscilator. To je zelo preprosto vezje, ki vsebuje spremenljivke L in kondenzatorja C, nastavljene serije.

Za nastavitev radijske postaje se prilagodita vrednosti L in C, tako da resonančna frekvenca vezja sovpada s frekvenco signala, da se prilagodi, kar ni nič drugega kot nosilna frekvenca radijske postaje: F_c.

Ko je postaja nastavljena, vezje začne delovati Demodulator ki je omenil na začetku. To je tisti, ki je odgovoren za dešifriranje, tako rekoč, sporočilo, ki ga je izdala radijska postaja. Dobi ga tako, da loči nosilni signal in sporočilni signal z uporabo diode in RC vezja Filter za nizki prehod.

Na levem LC -jevem vezju. Na desni strani demodulator. Vir: f. Zapata.

Že ločeni signal sega skozi postopek ojačanja in od tam gre na zvočnike ali slušalke, da ga lahko poslušamo.

Vam lahko služi: luna

Postopek je tukaj opisan na splošno, ker je v resnici več stopenj in je veliko bolj zapleten. Vendar nam daje dobro predstavo o tem, kako se zgodi modulacija amplitude in kako doseže ušesa sprejemnika.

Rešen primer

Nosilni val ima amplitudo In_c = 2 v (RMS) in frekvenca F_c = 1.5 MHz. Je moduliran s frekvenčnim signalom Fs = 500 Hz in amplitudo In_s = 1 v (RMS). Kaj je enačba signala AM?

Rešitev

Ustrezne vrednosti se nadomestijo v enačbi za modulirani signal:

E (t) = e_c (1 + m.Cos 2πf_s.T). Cos 2πf_c.t

Pomembno pa je opozoriti, da enačba vključuje največje amplitude, ki so v tem primeru napetosti. Zato je treba prenesti RMS na vrhunske napetosti, ki se množijo z √2:

In_c = √2 x 2 V = 2.83 V; In_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)

Reference

1. Nepismeno. Modulacijski sistemi. Pridobljeno od: illustecnicos.mreža.
2. Giancoli, d.  2006. Fizika: načela z aplikacijami. 6^th. Ed Prentice Hall.
3. Quesada, f. Komunikacijski laboratorij. Amplitudna modulacija. Okreval od: OCW.bib.Upct.je.
4. Santa Cruz, ali. Amplitudni modulacijski prenos. Okrevano od: učitelji.Frc.UTN.Edu.ar.
5. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fizika za znanost in inženiring. Zvezek 2. 7^ma. Ed. Cengage učenje.
6. Val nosilca. Okrevano od: je.Wikipedija.org.