Amplitudová modulace

Základní principy, funkce, rovnice, zapojení - t.j. vše, co byste měli vědět, než se pustíte do praktické realizace elektronického zařízení

Moderátor: Moderátoři

Zpráva
Autor
Uživatelský avatar
breta1
Příspěvky: 3494
Registrován: 09 zář 2005, 00:00

#16 Příspěvek od breta1 »

příklad.
Nosný harmonický signál vysílače je 100kHz, zvukový modulační harmonický kmitočet je 1kHz.
Obsazeny jsou celkem 3 kmitočty
99kHz (dolní 100-1=99),
dále nosná 100kHz
a dále 101kHz (horní 100+1=101).
Uživatelský avatar
Bernard
Příspěvky: 3654
Registrován: 27 kvě 2005, 00:00

#17 Příspěvek od Bernard »

K tomu sčítání a odečítání:
Všechno to jsou sinusovky, jen mají různé frekvence. Kdybys třeba nosnou vlnu s frekvencí 5 moduloval signálem o kmitočtu 1 , dostal bys teoreticky čtyři frekvence:
1 : modulační signál, sin t
5 : nosná vlna, sin 5t
6 : horní postranní pásmo, sin (5+1)t
4 : dolní postranní pásmo, sin (5-1)t

Na obrázku jsou v pořadí zelená, modrá, rudá, fialová. Už je to jasné?
Přílohy
AM-pásma.png
(30.79 KiB) Staženo 129 x
Uživatelský avatar
Hill
Administrátor
Příspěvky: 21238
Registrován: 10 zář 2004, 02:00
Bydliště: Jičín, Český ráj

#18 Příspěvek od Hill »

Fredy00 píše:A co ten modualční signál vytváří?

Modulační signál můžeš vytvářet výstupem z přehrávače, videa, mixpultu, na jehož vstupy máš připojené mikrofony a nějaké ty snímače kytar, případně telegrafní klíč... zkrátka jakýkoli zdroj informace, kterou potřebuješ bezdrátově přenést někam jinam.
Nemusíš totiž přenášet jen jeden modulační kmitočet (natož spínat a vypínat nosnou telegrafním klíčem), ale směs signálů v určité šířce pásma, kterou má smysl přenášet.
Napřed ale musíš pochopit ten základ:
- nemodulovaná nosná frekvence má konstantní amplitudu a nevznikají kolem ní žádné postranní kmitočty. Jedinou informací je to, že nosná existuje, a jaká frekvence to je. V souvislosti s AM je pak celkem jedno, jakou má úroveň na straně přijímače.
- V rytmu modulace se amplituda nosné zvětšuje a zmenšuje podle toho, jakou má okamžitou hodnotu napětí (nebo proudu) modulující signál.
- Postranní pásma jsou každé tak široké, jaký nejvyšší kmitočet modulujícího signálu se bude přenášet.
Uživatelský avatar
Fredy00
Příspěvky: 323
Registrován: 13 bře 2013, 00:00

#19 Příspěvek od Fredy00 »

Tu poslední větu prosím rozveď, té nerozumím. Jinak děkuji, ostatní pochopeno.
Uživatelský avatar
Atlan
Příspěvky: 4514
Registrován: 10 kvě 2004, 00:00
Bydliště: Košice

#20 Příspěvek od Atlan »

Stacilo nastudovat ten odkaz co som dal tam je všetko :)
Uživatelský avatar
Bernard
Příspěvky: 3654
Registrován: 27 kvě 2005, 00:00

#21 Příspěvek od Bernard »

Tak ještě příklad, jak se to může vytvářet. Dva zdroje kmitočtů 100 kHz a 1 kHz jsou v sérii, na grafu V(n+m) je průběh jejich součtu. Na nelineární charakteristice diody se ten součet zdeformuje, při větším signálu je rozkmit menší, při menším větší, což ukazuje graf V(n003). Pomalá změna (těch 1 kHz) filtrem C1+R2 neprojde, a na výstupu AM je ten amplitudově modulovaný signál - graf V(am).
Přílohy
AM-simul.png
(34.97 KiB) Staženo 138 x
Uživatelský avatar
WLAB
Příspěvky: 867
Registrován: 13 zář 2005, 00:00
Bydliště: Praha

#22 Příspěvek od WLAB »

Bernard píše:K tomu sčítání a odečítání:
Všechno to jsou sinusovky, jen mají různé frekvence. Kdybys třeba nosnou vlnu s frekvencí 5 moduloval signálem o kmitočtu 1 , dostal bys teoreticky čtyři frekvence:
1 : modulační signál, sin t
5 : nosná vlna, sin 5t
6 : horní postranní pásmo, sin (5+1)t
4 : dolní postranní pásmo, sin (5-1)t

Na obrázku jsou v pořadí zelená, modrá, rudá, fialová. Už je to jasné?


To jsi to ponekud zamlzil.... takhle nabude dojmu, ze se signaly v modulatoru nejak scitaji, coz neni pravda. Scitani je linearni operace a spektrum nijak neobohati, spektrum vystupu souctu je soucet vstupnich spekter.... AM vychazi z nejak realizovaneho nasobeni, idelane provedene nasobeni signalu (analogova nasobicka, popr. kruhovy smesovac) produkuji DSB. Spektralni cary budou tedy dve. Nejaky zesilovac s rizenym ziskem (treba v rozmeni 1-9) udela spektralni cary tri. Anodova modulace zminene ctyri...
Naposledy upravil(a) WLAB dne 13 bře 2013, 22:16, celkem upraveno 1 x.
de omnibus dubitandum est
Uživatelský avatar
WLAB
Příspěvky: 867
Registrován: 13 zář 2005, 00:00
Bydliště: Praha

#23 Příspěvek od WLAB »

Fredy00 píše:.....
A to sčítání a doečítání, dá se v pár větách vyjádřit bez vzorců?
.....


V podstate neda, "vzorce" naprosto presne popisi, co se deje a umozni vec plne pochopit v souvislostech....
de omnibus dubitandum est
Uživatelský avatar
WLAB
Příspěvky: 867
Registrován: 13 zář 2005, 00:00
Bydliště: Praha

#24 Příspěvek od WLAB »

Bernard:
Alespon ten soucet posli pres neco s kvadratickou charakteristikou, at to dava nejake +- ucebnicove vysledky, takhle se zas muze objevit dotaz proc to ma tak bohate spektrum, nebo proc to nedela na signalu pekne symtericke AM "burtiky" :-).
Naposledy upravil(a) WLAB dne 14 bře 2013, 00:16, celkem upraveno 1 x.
de omnibus dubitandum est
Uživatelský avatar
WLAB
Příspěvky: 867
Registrován: 13 zář 2005, 00:00
Bydliště: Praha

#25 Příspěvek od WLAB »

Fredy00 píše:Tu poslední větu prosím rozveď, té nerozumím. Jinak děkuji, ostatní pochopeno.


Kdyby jsi se nestitil "vzorcu", tak by ti byla jasna.
de omnibus dubitandum est
Uživatelský avatar
ok1hga
Příspěvky: 12601
Registrován: 28 lis 2006, 00:00
Bydliště: Česká Třebová

#26 Příspěvek od ok1hga »

WLAB píše:AM vychazi z nejak realizovaneho nasobeni

houby s octem,
. . . směšování !!!
směšování na nelinearitě polovodičového, nebo vakuového prvku !
Uživatelský avatar
Hill
Administrátor
Příspěvky: 21238
Registrován: 10 zář 2004, 02:00
Bydliště: Jičín, Český ráj

#27 Příspěvek od Hill »

Jak píše Atlan, v tom odkazu je všechno.

Ale k těm postranním pásmům: amplitudovou modulací se přenáší, mimo jiné a například, rozhlas na dlouhých, středních a krátkých vlnách, kde se vysílají obě postranní pásma.
Běžný hudební signál, kterým se moduluje nosná, není složený z jediného kmitočtu, ale z několika současně, přitom jde až na výjimky o průběhy hodně odlišné od sinusovky, takže jsou jeden každý z nich složený z většího množství sinusovek různých kmitočtů, které tvoří akustické spektrum.
Tak při vysílání přichází na modulátor současně mnoho akustických kmitočtů a všechny tyto kmitočty se rozloží souměrně kolem nosné frekvence (jako součtové i rozdílové) a vytvoří tak postranní pásma.
Uživatelský avatar
WLAB
Příspěvky: 867
Registrován: 13 zář 2005, 00:00
Bydliště: Praha

#28 Příspěvek od WLAB »

OK1HGA:

A co jako?
Nasobeni neni smesovani??? 8O A co asi dela kruhovy smesovac, ktery podle prepinaciho signalu nasobi ten druhy stridave +1 a -1?

At uz je smesovac "aditivni" nebo "multiplikativni", vzdy tam pro ucely vzniku AM dojde k nejake forme nasobeni. Muzu signaly secist a prohnat pres kvadratickou charaketristiku a stejne pri tom nasobim.

Ostatne pro AM jsou dulezite produkty druheho radu, takze pokud secteny signal prohanim nelinearnim prvkem, je dobre, aby jeho charakteristika byla pokud mozno kvadraticka, cokoliv jineho plodi humus navic, ktery muze ale casto nemusi jit odfiltrovat. Takova charakteristika byva nekdy problem, takze takhle realizovane smesovace nepatri k nejlepsim... Dalsi jejich problem je, ze smesuji i signaly spolecne prichozi s "RF" signalem vzajemne mezi sebou ne jen s LO... to multiplikativni nedelaji...

A na okraj :) ten prvek vubec nemusi byt polovodicovy ci vakuovy, staci jakakoliv nelinearita, aby nastalo smesovani. Treba "prebuzeny" magneticky obvod.....
Naposledy upravil(a) WLAB dne 13 bře 2013, 23:01, celkem upraveno 3 x.
de omnibus dubitandum est
Uživatelský avatar
ok1hga
Příspěvky: 12601
Registrován: 28 lis 2006, 00:00
Bydliště: Česká Třebová

#29 Příspěvek od ok1hga »

souhlas s Hillem
Přílohy
AM-modulacni-cesta.PNG
(18.03 KiB) Staženo 168 x
Uživatelský avatar
Bernard
Příspěvky: 3654
Registrován: 27 kvě 2005, 00:00

#30 Příspěvek od Bernard »

Chudák Fredy00, tak mu ještě přiložím, ale může za to WLAB! :D

Pro humanitně založeného studenta elektrotechniky bude bližší nějaká umělecká alegorie:

Filharmonie hraje nějakou Nedokončenou, čas plyne, melodie se line a pan dirigent mává taktovkou. V každém časovém okamžíku má akustický signál v uchu posluchače nebo na membráně mikrofonu nějakou jednu hodnotu, a jak čas běží, vytvářejí ty hodnoty onu symfonii. To je situace v doméně času.

Najednou pan dirigent zasekne orchestr, nic nehraje, a dirigent se ptá hráčů, s jakým tónem skončili. A ti přiznávají, jeden subkontra Fis, jiní velké G, malé d, ais', c'' ..... Čas přestal běžet, hudba nezní, ale dostáváme informaci, jaké bylo její tónové (spektrální) složení v tom okamžiku, kdy to dirigent zarazil. To je tedy pohled v doméně spektra.

Další zkušenost je, že pokud se poslouchá ta symfonie přes zesilovač, který zkresluje (má nelineární charakteristiku), ve výsledném zvuku jsou i cizí tóny, které nezahrál žádný nástroj. Ze spektrálního pohledu tedy přibývají do celkové harmonie i jiné falešné tóny.

A zpět k té AM, ta je jako nějaké duo, jeden nástroj hraje tón A·sin xt, druký zas B·sin yt. Do diody na schématu jde jejich součet, (A·sin xt + B·sin yt), a nelinearita té diody je příšerně zkreslí. Kdyby charakteristika té diody v tom použitém úseku byla dejme tomu parabolická, výstupní signál by byl úměrný druhé mocnině toho vstupního:

k·(A·sin xt + B·sin yt)² = k·(A²sin²xt + 2AB·sin(xt)·sin(yt) + B²sin²yt)

Z trigonometrických vzorců plyne, že první člen v závorce představuje frekvenci 2x, ten třetí zas 2y, a ten prostřední vede na frekvence x+y a x-y, jak už to uvedl mtajovsky. V spektrální oblasti nám tedy ta nelinearita z tóńů dvou nástrojů udělala čtyři tóny úplně jiné, mezi nimi tón se součtem původních dvou kmitočtů a s jejich rozdílem.

Takže na závěr chci říct, že ten červený graf je pohledem v časové oblasti, je tam periodický signál chvílemi menší, chvílemi větší, ale není na něm vidět, že se skládá z nějaké nosné a součtu a rozdílu frekvence nosné a modulační. To je totiž pohled na spektrum signálu, a to se z časového grafu nevidí. Ovšem ti, co to vědí, o tom mluví, jakoby to tam viděli. :wink:
Odpovědět

Zpět na „Teorie“