HA5LQ: /* Frekvenciademodulátorok */

2008-02-05T11:45:24Z

Frekvenciademodulátorok

HA5LQ: Új oldal, tartalma: „=Demoduláció= A venni kívánt adóállomás RF jelét a vevőkészülék a további feldolgozáshoz megfelelő szintre erősíti, majd '''demodulálja''', azaz visszan...”

2008-02-05T11:44:25Z

Új oldal, tartalma: „=Demoduláció= A venni kívánt adóállomás RF jelét a vevőkészülék a további feldolgozáshoz megfelelő szintre erősíti, majd '''demodulálja''', azaz visszan...”

Új lap

=Demoduláció=

A venni kívánt adóállomás RF jelét a vevőkészülék a további feldolgozáshoz megfelelő szintre erősíti, majd '''demodulálja''', azaz visszanyeri az alapsávi moduláló jelet.

==AM demodulátorok==

===Burkoló demodulátor===

A hangolt nagyfrekvenciás erősítő fokozat által a megfelelő feszültségszintre erősített, modulált rádiófrekvenciás jel a demodulátor áramkörre kerül. A demodulátor feladata a modulált rádiófrekvenciás jelből visszanyerni a moduláló alapsávi jelet. Az AM-DSB jel egyszerű, diódás demodulátor áramkörrel demodulálható (1. ábra).

(Az uAM kétoldalsávos amplitúdómodulált jelet szolgáltató generátor rajzjelében a három hullámvonal a generátor nagyfrekvenciás, rádiófrekvenciás jellegére utal. A hangfrekvenciás generátort két hullámvonallal, a hálózati frekvenciát szolgáltató generátort egy hullámvonallal szokás jelölni.)

[[Kép:Dem1.jpg|center|thumb|400px|1.ábra]]

Ha C kondenzátor nem lenne az áramkörben, a dióda a bemenetre adott AM-DSB jel pozitív félperiódusaiban nyitna, ekkor a kimeneten a dióda nyitófeszültségével (ilyen célra germánium diódát szokás alkalmazni, melynek nyitófeszültsége csak 0,1 - 0,2V) csökkentett bemenő feszültség jelenne meg, míg a negatív félperiódusokban a dióda lezár, és ezekben az időszakokban a kimenő feszültség 0 lenne. Az ennek megfelelő kimenő jelalakot láthatjuk a középső grafikonon.

A C kondenzátor azonban a dióda nyitott állapotában feltöltődik, és (amennyiben RC időállandó helyesen van beállítva), a dióda lezárt állapotában csak csekély mértékben sül ki. Így „u” kimenő feszültség jó közelítéssel követi az AM-DSB jel burkolójának alakját, amely maga a demodulált alapsávi jel (alsó ábra).

Az ilyen rendszerű demodulátort burkoló demodulátornak nevezik.

===Szorzó demodulátor (produkt detektor)===

Az amplitúdómodulált jel spektrumának számításakor láttuk, hogy két (fv és fm frekvenciájú szinuszos jel összeszorzásának eredményeként megjelenik egy összegfrekvenciás (fv + fm) és egy különbségi frekvenciás (fv - fm) jelkomponens. Így alakult ki az AM-DSB jel két oldalfrekvenciája.

Ha most a vétel helyén előállítjuk a vivőfrekvenciás jelet [Uv cos ωvt], és azt alkalmas áramkörrel a beérkező AM-DSB [uam = Uv cos ωvt + ½ Um cos(ωv + ωm)t + ½ Um cos(ωv - ωm)t] jellel összeszorozzuk, a következő jelkomponenseket kapjuk:

- az Uv cos ωvt és Uv cos ωvt jelek szorzatából egy ωv-ωv = 0 körfrekvenciás jelet, azaz egyenfeszültséget, valamint egy ωv+ωv = 2ωv körfrekvenciás jelet,

- az Uv cos ωvt és ½ Um cos(ωv + ωm)t jelek szorzatából egy ωv + ωv + ωm = 2ωv + ωm és egy ωv - ωv + ωm = ωm körfrekvenciájú jelet, utóbbinak amplitudója ½UvUm,

- az Uv cos ωvt és ½ Um cos(ωv - ωm)t jelek szorzatából egy ωv + ωv - ωm = 2ωv - ωm és egy ωv - ωv - -ωm = ωm körfrekvenciájú jelet (mivel cos -ωm = cos +ωm), utóbbinak amplitudója szintén ½UvUm.

Ha ezeket a jeleket egy aluláteresztő szűrőn vezetjük át, amely a vivőfrekvencia környékén már nem engedi át a jeleket, annak kimenetén csak az egyenfeszültséget és (erre az egyenfeszültségre szuperponált) UvUm amplitudójú, ωm körfrekvenciájú jelet, azaz magát a moduláló jelet kapjuk vissza (ld. 2. ábra, az ábrán Uv = 1V, az aluláteresztő szűrő frekvenciamenetét A görbe mutatja).

[[Kép:Dem2.jpg|center|thumb|400px|2.ábra]]

==Frekvenciademodulátorok==

===Amplitúdódiszkriminátor (meredekségdetektor)===

A 3. a ábra szerinti kapcsolásban a KF erősítő utolsó tranzisztorának kollektorkörében lévő, középfrekvenciára hangolt rezgőkörrel két rezgőkör van csatolásban. A 2. rezgőkör a KF-nél valamivel kisebb f2 frekvenciára, a 3. rezgőkör a KF-nél ugyanennyivel nagyobb f3 frekvenciára van hangolva (3.b. ábra).

[[Kép:Dem3a.jpg|center|thumb|400px|3.a.ábra]]

[[Kép:Dem3b.jpg|center|thumb|400px|3.b.ábra]]

Mindkét rezgőkörhöz egy-egy burkoló demodulátor tartozik, melyek u2 és u3 kimenő feszültsége egymással szembe kapcsolódik, így az amplitódódiszkriminátor kimenő feszültsége e két feszültség különbsége:
uki = u2 – u3

Mint a 3.b. ábrán látható, ha modulálatlan jel érkezik, melynek frekvenciája pontosan megegyezik a középfrekvenciával, mindkét rezgőkör feszültsége ugyanakkora lesz, tehát különbségük (amelyet a 4. görbe mutat), 0.

Ha az FM jel pillanatnyi frekvenciája a KF-nél kisebb, az a 2. rezgőkör rezonanciafrekvenciájához közelebb esik, ezért azon nagyobb feszültség keletkezik, míg a 3. rezgőkörön (melynek rezonanciafrekvenciájától a bemenő jel frekvenciája távolabb került) a feszültség kisebb, így uki = u2 – u3 pozitív értékű lesz.

Amikor a jel pillanatnyi frekvenciája a KF-nél nagyobb, az a 3. rezgőkör rezonanciafrekvenciájához esik közelebb, így azon nagyobb lesz a feszültség, mint a 2. rezgőkörön, melynek rezonanciafrekvenciája most távolabb esik, így uki = u2 – u3 értéke negatív lesz.

A 3.b. ábra 4. görbéjén láthatjuk, hogy uki kimenő feszültség (az f01 és f02 közötti frekvenciatartományban) a bemenő jel frekvenciájának a függvénye, tehát a frekvenciaváltozást így a kimenő jel amplitúdójának változásává alakítottuk, az FM jelet demoduláltuk.

===Fázisdiszkriminátor (Foster-Seely diszkriminátor)===

A fázisdiszkriminátor (4.a. ábra) az utolsó KF tranzisztor kollektorkörében lévő I. rezgőkör és a vele csatolásban lévő II. rezgőkör jeleinek felhasználásával végzi az FM demodulációt.

[[Kép:Dem4a.jpg|center|thumb|400px|4.a.ábra]]

[[Kép:Dem4b.jpg|center|thumb|400px|4.b.ábra]]

Az I. és II. rezgőkör egyaránt a középfrekvenciára van hangolva. A II. rezgőkör villamos felezési pontja Ccs csatolókondenzátoron keresztül az I. rezgőkör UI. feszültségére kapcsolódik. A kapcsolás nagyfrekvenciás része tehát egy két hangolt körös sávszűrő, amelynél a két szekunder féltekercs feszültségéhez még a primer feszültség is hozzáadódik.

A kapcsolás működése azon a tényen alapszik, hogy a sávszűrő két csatolt rezgőkörének feszültsége között fáziseltolás mutatkozik. A fázistolás mértéke frekvenciafüggő, a rezonanciafrekvencián pontosan 90 fok.

Így a felső, illetve alsó szekunder féltekercs végpontjain a 4.b. ábra vektordiagramjai szerinti feszültségek keletkeznek. E feszültségeket detektáló burkoló demodulátorok u2 és u3 kimenő feszültsége (ugyanúgy, mint az amplitúdódiszkriminátornál) egymással szembe kapcsolódik, így uki feszültség a két feszültség különbsége:
uki = u2 – u3

Rezonanciafrekvencián (tehát amikor nincs frekvenciamoduláció), a fázistolás 90 fok, így u2 és u3 feszültség megegyezik, a kimenő feszültség 0. A rezonanciafrekvenciától különböző frekvencián a primer és szekunder feszültség fáziskülönbsége változik, és – mint a 4.b. vektorábrán láthatjuk – u2 és u3 értéke is különböző lesz; különbségük adja a fázisdiszkriminátor kimenő feszültségét.

← Régebbi változat		A lap 2008. február 5., 11:45-kori változata
52. sor:		52. sor:


−	==~~Frekvenciademodulátorok~~==	+	==FM demodulátorok==

Demoduláció - Laptörténet

HA5LQ: /* Frekvenciademodulátorok */

HA5LQ: Új oldal, tartalma: „=Demoduláció= A venni kívánt adóállomás RF jelét a vevőkészülék a további feldolgozáshoz megfelelő szintre erősíti, majd '''demodulálja''', azaz visszan...”