Moduloitu amplitudi

Mikä on moduloitu amplitudi?

Se moduloitu amplitudi OLEN (Modulaatio amplitudi) Se on signaalin lähetystekniikka, jossa sinimuotoinen sähkömagneettinen aalto_c, Vastauksena taajuusviestin f lähettämisestä_s << f_c, vaihtelee (eli moduloi) sen amplitudin signaalin amplitudin mukaan.

Molemmat signaalit kulkevat kuin yksi, kokonaissignaali (Olen signaali) Se yhdistää molemmat: kantaja -aalto (Kantosignaali) ja aalto (signaalitiedot) se sisältää viestin, kuten seuraavassa kuvassa on esitetty:

Amplitudimodulaatio. Lähde: Wikimedia Commons.

On huomattava, että tietomatkat sisältävät AM -signaalin ympäröivän tapaan, jota kutsutaan vaippa.

Tämän tekniikan avulla signaali voidaan siirtää pitkille etäisyyksille, joten kaupallinen radio ja siviilikaista käyttävät tätä tyyppistä modulaatiota, vaikka menettely voidaan suorittaa minkä tahansa tyyppisellä signaalilla.

Tietojen saamiseksi tarvitaan vastaanotinta, jossa prosessi nimeltään demodulaatio kirjekuoren ilmaisimella.

Kirjekuoren ilmaisin ei ole kukaan muu kuin hyvin yksinkertainen piiri, nimeltään tasasuuntaaja. Menettely on yksinkertainen ja taloudellinen, mutta siirtoprosessissa teholähdöt tapahtuvat aina.

Kuinka moduloitu amplitudi toimii?

Välitysviestin lähettämiseksi haltijan signaalin viereen ei riitä vain lisäämään molemmat signaalit.

Se on epälineaarinen prosessi, jossa edellä kuvattu tavan siirto saavutetaan kertomalla viestin viesti kantaja -signaalilla, molemmat kosenoidiset. Ja kantosignaalin lisäämisen tulokseen.

Tästä menettelystä johtuva matemaattinen muoto on muuttuva signaali ajassa e (t), jonka muoto on:

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

Missä amplitudi ja_c Se on kantoaallon amplitudi ja m Se on modulaatioindeksi, jonka antaa:

Se voi palvella sinua: keskimääräinen kulmanopeus: Määritelmä ja kaavat, ratkaisut harjoitukset

M = kantaja -operaattorin viestin / amplitudin amplitudi = e_s / E_c

Täten: JA_s = m.JA_c

Viestin amplitudi on pieni verrattuna kantajan amplitudiin, siksi:

m <1

Muutoin AMM -signaloinnissa ei olisi lähetettävän viestin tarkkaa muotoa. Yhtälö m Se voidaan ilmaista nimellä Modulaatioprosentti-

m_Prosentti = (E_s / E_c) X 100%

Tiedämme, että sinia- ja kosenoidisignaalit on ominaista, että sillä on jonkin verran taajuutta ja aallonpituutta.

Kun signaali moduloidaan, sen taajuuden jakautuminen (spektri) siirretään, mikä jatkuu tietyn alueen miehittämiseen kantoaaltotaajuuden ympärillä F_c (Sitä ei muuteta ollenkaan modulaatioprosessin aikana), nimeltään kaistanleveys.

Koska se on sähkömagneettisia aaltoja, sen nopeus tyhjiössä on valoa, joka liittyy aallonpituuteen ja taajuuteen:

C = λ.F

Tällä tavoin radioasemalta lähetettävät tiedot kulkevat erittäin nopeasti vastaanottimiin.

Radiolähetykset

Radioaseman on muutettava sanoja ja musiikkia, kaikki ne äänimerkit, saman taajuuden sähköinen signaali, esimerkiksi mikrofoneilla.

Tätä sähköistä signaalia kutsutaan Auditiivinen taajuusmerkki, Koska se on välillä 20-20.000 Hz, joka on kuultava spektri (taajuudet, jotka ihmiset kuulevat).

Monet radioasemat lähettävät AM: llä

Tämä signaali on vahvistettava sähköisesti. Radion varhaisessa vaiheessa se tehtiin tyhjiöputkilla, jotka korvattiin myöhemmin transistoreilla, paljon tehokkaammilla.

Sitten monistettua signaalia yhdistetään signaalin kanssa Radiaalinen taajuus FR kautta AM -modulaattoripiirit, niin että se johtaa tiettyyn taajuuteen jokaiselle radioasemalle. Tämä on haltijataajuus f_c mainittu yllä.

Voit palvella sinua: Newtonin toinen laki: sovellukset, kokeet ja harjoitukset

AM-radioasemien taajuus on välillä 530 Hz-1600 Hz, mutta asemilla, jotka käyttävät moduloitua taajuutta tai FM: tä, on enemmän taajuuskantajia: 88-108 MHz.

Seuraava askel on vahvistaa yhdistetty signaali uudelleen ja lähettää se antennille radioaallon lähettämiseksi. Tällä tavoin voit levittää avaruuden läpi, kunnes saavut reseptoreihin.

Signaalivastaanotto

Radiovastaanottimella on antenni sähkömagneettisten aaltojen sieppaamiseksi asemalta.

Antenni koostuu johtavasta materiaalista, jolla puolestaan ​​on vapaita elektroneja. Sähkömagneettinen kenttä lisää näillä elektroneilla, jotka värähtelevät heti samalla aaltojen taajuudella, tuottaen sähkövirran.

Toinen vaihtoehto on, että vastaanottava antenni sisältää lankakelan ja radioaaltojen sähkömagneettinen kenttä indusoi sähkövirran. Joka tapauksessa tämä virta sisältää tiedot, jotka ovat peräisin kaikista vangittujen radioasemien kanssa.

Seuraava on nyt, että radiovastaanotin pystyy erottamaan jokaisen radioaseman, ts.

Viritä radio ja kuuntele musiikkia

Valitse eri signaalit saavutetaan resonanssilla LC -piirillä tai LC -oskillaattorilla. Tämä on hyvin yksinkertainen piiri, joka sisältää sarjassa asetetut L- ja kondensaattorin C -muuttujat.

Radioaseman virittämiseksi L- ja C -arvot säädetään siten, että piirin resonanssitaajuus osuu signaalin taajuuden kanssa viritettäväksi, mikä ei ole kukaan muu kuin radioaseman kantajataajuus: F_c.

Kun asema on viritetty, piiri tulee toimintaan demodulaattori Se mainittiin alussa. Se on se, joka vastaa niin sanotusti salauksen purkamisesta, radioaseman antamasta viestistä. Hän saa sen erottamalla kantoaaltosignaali ja viesisignaali diodia ja RC -piirin nimeltään alhainen suodatin.

Vasemmalla LC -oskillaattoripiiri. Oikealla demodulaattoripiiri. Lähde: f. Zapata.

Jo erotettu signaali menee takaisin vahvistusprosessin läpi ja siellä menee kaiuttimille tai kuulokkeille, jotta voimme kuunnella sitä.

Voi palvella sinua: Kuu

Prosessi kuvataan tässä laajasti, koska todellisuudessa on enemmän vaiheita ja on paljon monimutkaisempi. Mutta se antaa meille hyvän kuvan siitä, kuinka amplitudin modulaatio tapahtuu ja miten se saavuttaa vastaanottimen korvat.

Ratkaistu esimerkki

Kantaja -aalto on amplitudi JA_c = 2 V (RMS) ja taajuus F_c = 1.5 MHz. Moduloi taajuussignaali FS = 500 Hz ja amplitudi JA_s = 1 V (RMS). Mikä on AM -signaaliyhtälö?

Ratkaisu

Sopivat arvot korvataan moduloidun signaalin yhtälössä:

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

On kuitenkin tärkeää huomata, että yhtälö sisältää huippuamplitudit, jotka tässä tapauksessa ovat jännitteitä. Siksi on välttämätöntä siirtää RMS: n huippujännitteet kertomalla √2:

JA_c = √2 x 2 V = 2.83 V; JA_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)

Viitteet

1. Lukutaidoton. Modulaatiojärjestelmät. Haettu: illususcnicos.netto.
2. Giancoli, D.  2006. Fysiikka: sovellusten periaatteet. 6^th. Ed Prentice Hall.
3. Quesada, f. Viestinnän laboratorio. Amplitudimodulaatio. Palautettu: OCW.ruokalappu.Ylhäällä.On.
4. Santa Cruz tai. Amplitudin modulaation lähetys. Toipunut: Opettajat.FRC.Utn.Edu.AR.
5. Serway, R., Jewett, J. (2008). Fysiikka tieteen ja tekniikan fysiikka. Nide 2. 7^mehu. Ed. Cengage -oppiminen.
6. Kantaja -aalto. Palautettu: on.Wikipedia.org.