De modulerad amplitud AM (amplitudmodulering) är en signalöverföringsteknik där en sinusformad elektromagnetisk vågbärande frekvens fc, ansvarig för att sända ett meddelande med frekvens fs << fc, varierar (dvs modulerar) dess amplitud enligt signalens amplitud.
Båda signalerna går som en, en total signal (AM-signal) som kombinerar båda: bärvåg (bärarsignal) och vågen (informationssignal) som innehåller meddelandet, som visas i följande bild:
Det noteras att informationen reser i den form som omger AM-signalen, som kallas omsluter.
Med denna teknik kan en signal sändas över långa avstånd, varför denna typ av modulering används i stor utsträckning av kommersiell radio och det civila bandet, även om proceduren kan utföras med vilken typ av signal som helst..
För att få informationen behövs en mottagare där en process kallas demodulering via en kuvertdetektor.
Kuvertdetektorn är ingen ringare än en mycket enkel krets likriktare. Förfarandet är enkelt och billigt, men effektförluster uppstår alltid i överföringsprocessen.
Artikelindex
För att överföra meddelandet tillsammans med bärarsignalen räcker det inte att helt enkelt lägga till båda signalerna.
Det är en icke-linjär process där överföring på det sätt som beskrivs ovan uppnås med multiplicera meddelandesignalen från bärarsignalen, båda cosinus. Och som ett resultat av detta Lägg till bärarsignalen.
Den matematiska form som härrör från denna procedur är en variabel signal i tiden E (t), vars form är:
E (t) = Ec (1 + m.cos 2πfs.t). cos 2πfc.t
Där amplituden E.c är bärarens amplitud och m är moduleringsindex, ges av:
m = meddelandets amplitud / bärarens amplitud = E.s / Ec
På det här sättet: OCHs = m.Ec
Meddelandets bredd är liten jämfört med bärarens bredd, därför:
m <1
Annars skulle inte AM-signalens kuvert ha den exakta formen på meddelandet som ska sändas. Ekvationen för m kan uttryckas som moduleringsprocent:
m% = (Es / Ec) x 100%
Vi vet att sinusformade och cosinus signaler kännetecknas av att de har en viss frekvens och våglängd.
När en signal moduleras överförs dess frekvensfördelning (spektrum), vilket råkar uppta en viss region runt bärarsignalens frekvens Fc (som inte ändras alls under moduleringsprocessen), kallas bandbredd.
Eftersom de är elektromagnetiska vågor är deras hastighet i vakuum ljusets, vilket är relaterat till våglängd och frekvens genom:
c = λ.f
På detta sätt går informationen som ska sändas från, till exempel en radiostation, mycket snabbt till mottagarna..
Radiostationen måste förvandla ord och musik, som alla är ljudsignaler, till en elektrisk signal av samma frekvens, till exempel med hjälp av mikrofoner.
Denna elektriska signal kallas hörselfrekvenssignal FA, eftersom det ligger i intervallet 20 till 20 000 Hz, vilket är det hörbara spektrumet (de frekvenser som människor hör).
Denna signal måste förstärkas elektroniskt. I början av radioen gjordes den med vakuumrör, som senare ersattes av transistorer, mycket effektivare.
Den förstärkta signalen kombineras sedan med signalen från radiell frekvens FR genom AM-modulatorkretsar, så att det resulterar i en specifik frekvens för varje radiostation. Detta är bärfrekvensen fc nämnts ovan.
Bärfrekvenserna för AM-radiostationer ligger mellan 530 Hz och 1600 Hz, men stationerna som använder modulerad frekvens eller FM har högre frekvensbärare: 88-108 MHz.
Nästa steg är att förstärka den kombinerade signalen igen och skicka den till antennen så att den kan avges som en radiovåg. På detta sätt kan den sprida sig genom rymden tills den når mottagarna..
En radiomottagare har en antenn för att plocka upp de elektromagnetiska vågorna som kommer från stationen.
En antenn består av ett ledande material som i sin tur har fria elektroner. Det elektromagnetiska fältet utövar kraft på dessa elektroner, som omedelbart vibrerar med samma frekvens som vågorna och producerar en elektrisk ström..
Ett annat alternativ är att den mottagande antennen innehåller en trådspole och det elektromagnetiska fältet för radiovågor inducerar en elektrisk ström i den. I något av fallen innehåller denna ström informationen som kommer från alla radiostationer som har tagits.
Vad som följer nu är att radiomottagaren kan urskilja varje radiostation, det vill säga ställa in den som föredras.
Att välja mellan de olika signalerna åstadkommes med en resonansk LC-krets eller LC-oscillator. Detta är en mycket enkel krets som innehåller en variabel induktor L och kondensator C i serie.
För att ställa in radiostationen justeras värdena för L och C så att resonansfrekvensen för kretsen matchar frekvensen för signalen som ska ställas in, vilket är ingen annan än radiostationens bärfrekvens: Fc.
När stationen är inställd kommer kretsen att fungera demodulator än nämnts i början. Han är den som ansvarar för att så att säga dechiffrera meddelandet som sänds av radiostationen. Det uppnår detta genom att separera bärarsignalen och meddelandesignalen med en diod och en RC-krets som anropas lågpassfilter.
Den redan separerade signalen går igenom en förstärkningsprocess igen och därifrån går den till högtalarna eller hörlurarna så att vi kan höra den.
Processen beskrivs här i stora drag, för i verkligheten finns det fler steg och det är mycket mer komplext. Men det ger oss en bra uppfattning om hur amplitudmodulering händer och hur den når mottagarens öron..
En bärvåg har amplitud OCHc = 2 V. (RMS) och frekvens Fc = 1,5 MHz. Den moduleras av en frekvenssignal fs = 500 Hz och bredd OCHs = 1 V. (RMS). Vad är ekvationen för AM-signalen?
Ersätt lämpliga värden i ekvationen för den modulerade signalen:
E (t) = Ec (1 + m.cos 2πfs.t). cos 2πfc.t
Det är dock viktigt att notera att ekvationen inkluderar toppamplituderna, som i detta fall är spänningar. Därför är det nödvändigt att skicka RMS-spänningarna till att multiplicera med √2:
OCHc = √2 x 2 V = 2,83 V; OCHs = √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 10)3.t)] cos (9,42 x 106.t)
Ingen har kommenterat den här artikeln än.