Aikaisin AM-signaalin lähetti insinööri vuonna 1901 Reginald Fessenden . Hän on kanadalainen ja otti a välitön kipinänsiirto samoin kuin sijoitettu hiilipohjainen mikrofoni antennin johtimeen. Ääniaallot vaikuttavat mikrofoniin muuttamalla sen vastusta ja lähetysvoimakkuutta. Vaikka signaalit olivat hyvin yksinkertaisia, signaaleja oli helppo kuulla muutaman sadan metrin etäisyydellä, vaikka kimalluksessa tapahtui ankara ääni. Keskeytymättömien siniaaltosignaalien alkaessa yleisradiotoiminta parani laajasti, ja amplitudimodulaatio tulee yleiseksi äänilähetyksille. Tällä hetkellä amplitudia käytetään äänen lähettämisessä lyhyillä, pitkillä keskikaistoilla sekä kaksisuuntaiseen radioviestintään VHF: ssä, jota käytetään lentokoneissa.
Mikä on amplitudimodulaatio?
amplitudimodulaation määritelmä toisin sanoen kantoaaltosignaalin amplitudi on verrannollinen (mukaisesti) sisääntulomodulointisignaalin amplitudiin. AM: ssä on moduloiva signaali. Tätä kutsutaan myös tulosignaaliksi tai kantataajuussignaaliksi (esimerkiksi puhe). Tämä on matalataajuinen signaali, kuten olemme nähneet aiemmin. On toinen korkeataajuinen signaali, jota kutsutaan kantoaalloksi. AM: n tarkoituksena on kääntää matalataajuinen kantataajuussignaali korkeamman taajuuden signaaliksi kantoaallon avulla . Kuten aiemmin keskusteltiin, suurtaajuussignaaleja voidaan levittää pidemmillä etäisyyksillä kuin matalataajuisia signaaleja. amplitudimodulaation johdannaiset Sisällytä seuraavat.
Amplitudimodulaation aaltomuodot
Moduloiva signaali (tulosignaali) Vm = Vm sin ωmt
Missä Vm on hetkellinen arvo ja Vm on moduloivan (tulosignaalin) suurin arvo.
fm on moduloivan (tulosignaalin) taajuus ja ωm = 2π fm
Kuljettajan signaali Vc = Vc ilman ωct
Jossa Vc on hetkellinen arvo ja Vc on kantoaaltosignaalin maksimiarvo, fc on kantoaaltosignaalin taajuus ja ωc = 2π fc.
AM-aaltomuodon analyysi
amplitudimodulaatioyhtälö On,
VAM = Vc + Vm = Vc + Vm sin ωmt
vAM = VAM-synti θ = VAM ilman ωct
= (Vc + Vm sin ωmt) sin ωct
= Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct missä m annetaan m = Vm / Vc
Modulaatioindeksi
Modulaatioindeksi määritellään modulointisignaalin amplitudin ja kantoaaltosignaalin amplitudin suhteena. Sitä merkitään ”m”
Modulaatioindeksi m = Vm / Vc
Modulaatioindeksi tunnetaan myös nimellä modulointikerroin, modulaatiokerroin tai modulointiaste
”M” -arvon on oltava välillä 0–1.
Prosentteina ilmaistua “m”: tä kutsutaan% -modulaatioksi.
Vm = Vmax-Vmin / 2
Vc = Vmax-Vm
Vc = Vmax- (Vmax-Vmin / 2) = Vmax + Vmin / 2
Siksi, Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin)
Kriittinen modulointi
Se tapahtuu, kun modulaatioindeksi (m) = 1. Huomaa, että kriittisen moduloinnin aikana Vmin = 0
Kriittinen modulointi
M = Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin) = (Vmax / Vmax) = 1
Korvaa V m = 0 Siksi kriittisellä moduloinnilla m = Vm / Vc
Korvaa m = 1. Siksi kriittisellä moduloinnilla Vm = Vc
Mikä on AM: n ylimodulaatio ja sivukaistat?
Tämä voi tapahtua, kun m> 1
Tuo on (Vm / Vc)> 1 . Siksi Vm> Vc . Toisin sanoen moduloiva signaali on suurempi kuin kantoaaltosignaali.
AM-signaali tuottaa uusia signaaleja, joita kutsutaan sivukaistoiksi, muilla taajuuksilla kuin fc tai fm.
Tiedämme sen VOLEN= (Vc + m Vm sin ωmt) sin ωct
Tiedämme myös sen m = Vm / Vc . Siksi Vm = m.Vc
AM: n sivuhihnat
Siksi,
Tapaus 1: Sekä tulosignaali että kantoaaltosignaali ovat siniaaltoja.
VOLEN= (Vc + m Vc sin ωmt) sin ωct
= Vc sin ωct + m Vc sin ωmt. Sin ωct
Palauttaa mieleen SinA SinB = 1/2 [cos (A-B) - cos (A + B)]
Siksi VAM = Vc sin ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] ─ [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Missä Vc sin ωct on kantaja
mVc / 2 cos (ωc - wm) t on alempi sivuhihna
mVc / 2 cos (ωc + wm) tI ehtoollinen sivuhihna
Siksi AM-signaalilla on kolme taajuuskomponenttia, kantaja, ylempi sivukaista ja alempi sivukaista.
Tapaus 2: Sekä tulosignaali että kantoaaltosignaali ovat cos-aaltoja.
VAM = (Vc + m Vc cos ωmt) cos ωct
= Vc cos ωct + mVc cos ωmt. cos ωct
Palauttaa mieleen Cos A Cos B = 1/2 [cos (A ─ B) + cos (A + B)]
Siksi VAM = Vc cos ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] + [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Missä Vc cos ωct
mVc / 2 cos (ωc - wm) t on alempi sivuhihna
mVc / 2 cos (ωc + wm) t ehtoollinen sivuhihna
Siksi AM-signaalilla on kolme taajuuskomponenttia, Carrier, Yläpuolinen kaista ja alempi sivukaista
AM: n kaistanleveys
AM: n kaltaisen monimutkaisen signaalin kaistanleveys on sen korkeimman ja matalin taajuuskomponentin välinen ero ja ilmaistaan hertseinä (Hz). Kaistanleveys koskee vain taajuuksia.
Kuten seuraavassa kuvassa on esitetty
Kaistanleveys = (fc - fm) - (fc + fm) = 2 fm
Kantotehon ja sivukaistojen tehotasot
Tehotasot kantoaallossa ja sivunauhoissa
AM-aallossa on kolme komponenttia. Moduloimaton operaattori, USB ja LSB.
AM: n kokonaisteho on = teho
Moduloimaton kantoaalto + virta USB: ssä + virta LSB: ssä
Jos R on kuorma, kytke virta AM = V2c / R + VLSBkaksi/ R + VUSB2/2
Kantoaaltoteho
Huippukantoteho = Vkaksic / R
Huippujännite = Vc, siis RMS-jännite = Vc / √2
RMS-kantoteho = 1 / R [Vc / √2]kaksi= Vkaksic / 2R
RMS-teho sivuhihnoissa
PLSB = PUSB = VSB2 / R = 1 / R [mVc / 2 / √2]kaksi
= mkaksi(U)kaksi/ 8R = mkaksi/ 4 X Vkaksic / 2R
RMS Teho sivuhihnoissa
Tiedämme sen Vkaksic / 2R = Pc
Siksi PLSB= mkaksi/ 4 x kpl
Kokonaisteho = vkaksic / 2R + m2Vckaksi/ 8R + m2Vckaksi/ 8R
vkaksic / 2R [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)] = Pc [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)]
PKaikki yhteensä = Pc [1 + mkaksi/ kaksi]
Modulaatioindeksi kokonaistehona (PTotal) ja kantotehona (Pc)
PTotal = Pc [1 + mkaksi/kaksi]
PTotal / Pc = [1 + mkaksi/kaksi]
mkaksi/ 2 = PKaikki yhteensä/ Pc - 1
m = √2 (PKaikki yhteensä/ Kpl - 1)
Vaihteiston tehokkuus
AM: ssä on kolme tehokomponenttia Pc, PLSB ja PUSB
Näistä Pc on moduloimaton kantoaalto. Se on tuhlaavaa, koska siinä ei ole lainkaan tietoja.
Kaksi sivunauhaa kuljettavat, kaikki hyödylliset tiedot ja siten hyödyllinen teho kulutetaan vain sivukaistoihin
Tehokkuus (η)
Hyödyllistä tietoa (PLSB + PUSB) sisältävän lähetetyn tehon suhde lähetettyyn kokonaistehoon .
Lähetystehokkuus = (PLSB+ PUSB) / (PTotal)
η = Pc [mkaksi/ 4 + mkaksi/ 4] / Pc [1 = mkaksi/ 2] = mkaksi/ 2 + mkaksi
η% = (mkaksi/ 2 + mkaksi) X 100
Amplitudin demodulaatio
Käänteinen modulaattori ja se palauttaa (dekoodaa) alkuperäisen signaalin (mikä oli moduloiva signaali lähettimen päässä) vastaanotetusta AM-signaalista.
Kirjekuoren ilmaisin
AM on yksinkertainen aalto, ja ilmaisin on demodulaattori. Se palauttaa alkuperäisen signaalin (mikä oli moduloiva signaali lähettimen päässä) vastaanotetusta AM-signaalista. ilmaisin koostuu yksinkertainen puoliaallon tasasuuntaaja joka korjaa vastaanotetun AM-signaalin. Tätä seuraa a alipäästösuodatin joka poistaa (ohittaa) suurtaajuisen kantoaaltomuodon vastaanotetun signaalin. Alipäästösuodattimen tuloksena oleva lähtö on alkuperäinen tulosignaali (moduloiva).
Kirjekuoren ilmaisin
Saapuva AM-signaali on muuntajakytketty HW-tasasuuntaaja, joka johtaa AM: n positiivisten jaksojen aikana ja katkaisee AM: n negatiiviset jaksot. Suodatinkondensaattori C suodattaa (ohittaa) suurtaajuisen kantoaallon (fc) ja sallii vain alemman taajuuden (fm). Täten, suodatin lähtö on alkuperäinen tulo (moduloiva) signaali.
Amplitudimodulaation tyypit
Eri amplitudimodulaatioiden tyypit Sisällytä seuraavat.
1) Kaksinkertaisen sivukaistan tukahduttama kantoaallon (DSB-SC) modulaatio
- Lähetetty aalto koostuu vain ylä- ja alareunasta
- Mutta kanavan kaistanleveysvaatimus on sama kuin aiemmin.
2) Single sideband (SSB) -modulaatio
- Modulaatioaalto koostuu vain ylemmästä tai alaosasta.
- Moduloivan signaalin spektrin kääntäminen uuteen sijaintiin taajuusalueella.
3) Vestigial sideband (VSB) -modulaatio
- Yksi sivukanta kulkee melkein kokonaan ja vain jälki toisesta sivukaistasta säilyy.
- Vaadittu kanavan kaistanleveys ylittää hiukan sanoman kaistanleveyden määrällä, joka on yhtä suuri kuin vestigiaalisen sivukaistan leveys.
Amplitudimodulaation edut ja haitat
amplitudimodulaation edut Sisällytä seuraavat.
- Amplitudimodulaatio on sekä taloudellista että helposti saavutettavissa
- Se on niin helppo toteuttaa ja käyttää piiriä vähemmän komponentteja se voidaan demoduloida.
- AM-vastaanottimet ovat halpoja, koska se ei vaadi erikoistuneita komponentteja.
amplitudimodulaation haitat Sisällytä seuraavat.
- Tämän modulaation tehokkuus on hyvin heikko, koska se käyttää paljon virtaa
- Tämä modulointi käyttää amplituditaajuutta useita kertoja signaalin moduloimiseksi kantoaaltosignaalilla.
- Tämä heikentää vastaanottopään alkuperäistä signaalin laatua ja aiheuttaa ongelmia signaalin laadussa.
- AM-järjestelmät ovat alttiita melun syntymiselle.
- amplitudimodulaation sovellukset rajat VHF: lle, radioille ja vain yhdelle viestinnälle
Näin ollen kyse on yleiskatsauksesta amplitudimodulaatio . Suurin etu on, että koska johdonmukainen viite ei ole tarvitaan demodulaatioon niin kauan kuin 0 pulssin amplitudimodulaatio ?
