„AM modulátorok” változatai közötti eltérés
a (kategória) |
|||
| (7 közbenső módosítás, amit 3 másik szerkesztő végzett, nincs mutatva) | |||
| 1. sor: | 1. sor: | ||
| − | + | == Mi a moduláció? == | |
| − | A szó általánosságban változtatást jelent. Az adóberendezések esetében a vivő erősségének változtatására gondolunk, valamilyen törvényszerüség szerint. Például változtatjuk a vivő erősségét a hang vagy zene időbeni lefolyásának megfelelően | + | A szó általánosságban változtatást jelent. Az [[AM|amplitúdómodulált]] adóberendezések esetében a vivő erősségének változtatására gondolunk, valamilyen törvényszerüség szerint. Például változtatjuk a vivő erősségét a sugárzott hang vagy zene időbeni lefolyásának megfelelően. |
| − | Ha a vivőt egy erősítőfokozatra vezetjük, akkor a fokozat kimenőfeszültsége a bemeneti jel erősítésszeresére nő. A dolog egyszerűen felírható matematikai alakban is: | + | A vivő erősségét úgy lehet változtatni, hogy keresztülvezetjük egy olyan fokozaton, amelynek eközben változtatható az erősítése. Ha a vivőt egy erősítőfokozatra vezetjük, akkor a fokozat kimenőfeszültsége a bemeneti jel erősítésszeresére nő. A dolog egyszerűen felírható matematikai alakban is: |
<math> {u_{ki}}= A\cdot u_{be}</math> | <math> {u_{ki}}= A\cdot u_{be}</math> | ||
| 11. sor: | 11. sor: | ||
Ha az erősítés változik az idő során, ez így jelöljük: | Ha az erősítés változik az idő során, ez így jelöljük: | ||
| + | <math>A=a(t)</math> | ||
| + | és azt mondjuk <math> A</math> az idő függvénye. | ||
| − | + | Az egyszerűség kedvéért tegyük fel, hogy a fokozat erősítésének változtatására egy <math>\Omega</math> [[körfrekvencia|körfrekvenciájú]] <math>U_{mod}</math> [[csúcsérték]]ű szinuszos hangfrekvenciás jelet használunk. | |
| − | |||
Ekkor az erősítés: | Ekkor az erősítés: | ||
| − | <math> A\cdot sin {(\Omega \cdot t)}</math> | + | <math> A = U_{mod} \cdot \sin {(\Omega \cdot t)}</math> |
összefüggés szerint fog változni. Ha egy ilyen erősítő bemenetére rákapcsolunk egy | összefüggés szerint fog változni. Ha egy ilyen erősítő bemenetére rákapcsolunk egy | ||
| − | <math> u= U_0 \cdot sin | + | <math> u= U_0 \cdot \sin (\omega \cdot t) </math> |
vivőt, akkor a kimenő jel: | vivőt, akkor a kimenő jel: | ||
| − | <math> u_{ki}=U_0 \cdot sin {(\omega \cdot t)}\cdot | + | <math> u_{ki}=U_0 \cdot \sin {(\omega \cdot t)}\cdot U_{mod}\cdot \sin{(\Omega \cdot t)} = </math> |
| + | |||
| + | <math>= U_0 \cdot U_{mod} \cdot sin {(\omega \cdot t)}+{{U_0 \cdot U_{mod}}\over 2} \cos {(\omega - \Omega)\cdot t} + {{U_0 \cdot U_{mod}}\over 2} \cos {(\omega + \Omega)\cdot t}</math> | ||
| + | |||
| + | Az eredmény első tagjának frekvenciája nem függ a moduláló jel frekvenciájától. A második és harmadik tag frekvenciája a két jel frekvenciájának különbsége illetve összege. A keletkezett jelek nagyságát vizsgálva látható, hogy a kimeneten megjelenő vivő amplitúdójha megegyezik a két új frekvencia (oldalfrekvencia) amplitudójának összegével, mivel mindegyik oldalfrekvencia amplitudója fele a vivő amplitudójának. Ez azt is jelenti, hogy a fokozatból kivett teljesítmény úgy oszlik meg, hogy a vivőre jut a fél teljesítmény, az egyes oldalfrekvenciákra a negyed teljesítmény. Ha a moduláló frekvencia nem egy konkrét frekvencia, hanem egy hangfrekvenciás tartomány vagy sáv, akkor a vivő alatt és felett nem oldalfrekvenciák, hanem [[oldalsáv]]ok jelennek meg az [[AM]] során. | ||
| + | |||
| + | == AM moduláció előnyei és hátrányai == | ||
| − | + | Az AM adás során a vivő nem hordoz információt. | |
| + | A két oldalsáv bármelyikéből előállítható a kisugárzott információ. | ||
| + | Ezért a kisugárzott energiának csak a negyede értékes, miközben az adókészülék végfokozatát a teljes bevezetett teljesítményre kell méretezni. | ||
| + | A két kisugárzott oldalsáv a sávban is több helyet foglal el, feleslegesen. | ||
| + | Emiatt az amatőr gyakorlatból eltűntek az AM adók. | ||
| + | CB készülékekben előfordul még az amplitudó moduláció (Magyarországon használata tilos), a [[műsorszórás]]ra kijelölt sávokon is működnek még a régiek; de előbb utóbb modernebb technológiákat alkalmazó berendezések fogják felváltani ezeket. | ||
| − | + | = Modulátorok típusai = | |
| − | + | == Anódmodulátor == | |
| − | Az | + | Az AM moduláció során az alapfeladat a modulátor fokozat erősítésének változtatása a moduláló jel alapján. Az erősítést lehet néhány módon befolyásolni. Az anódra, vagy valamelyik rácsra kapcsolt modulálójel egyaránt képes változtatni a modulátor erősítését. Egyes AM adókban gyakran anód modulációt alkalmaznak, de az is előfordul, hogy a modulációt nem csak egy fokozatban alkalmazzák. Az anódmoduláció viszonylag nagy teljesítményű modulátor erősítőket igényel. Rácsban, katódban történő modulációnál kisebb teljesítmény is elegendő, de a linearitás többnyire nem elegendő a műsorszórás igényeihez. Félvezetős, kisebb teljesítményű adókban, például CB rádiókban gyakran előfordul a több egymást követő fokozatban megvalósított amplitúdó moduláció. Az erős modulációra való törekvés azért fontos, mert a vevők detektoraiban kialakuló detektált jel nagysága ezzel függ össze. |
Az amplitudó moduláció végfokozatok C osztályú beállításánál is megvalósítható. Az a fontos, hogy a moduláló jel szélső értékei között megmaradjon a lineáris modulációs karakterisztika, vagyis a kimenőjel és a moduláló jel nagysága közötti lineáris összefüggés. | Az amplitudó moduláció végfokozatok C osztályú beállításánál is megvalósítható. Az a fontos, hogy a moduláló jel szélső értékei között megmaradjon a lineáris modulációs karakterisztika, vagyis a kimenőjel és a moduláló jel nagysága közötti lineáris összefüggés. | ||
| − | + | == Diódás ringmodulátor == | |
| + | |||
| + | -- erről sem ártana egy maradandót írni -- | ||
| + | |||
| + | == Tranzisztoros ringmodulátor == | ||
| + | |||
| + | -- tkp. Gilbert cellás szorzókeverő -- | ||
| + | |||
| + | == Kapcsolóüzemű keverő == | ||
| + | |||
| + | -- analóg kapcsolóval (pl. CD4066) -- | ||
| + | |||
| + | == AM moduláció D/A átalakítóval == | ||
| + | |||
| + | -- D/A analóg referenciáját és digitális jelet keverve -- | ||
| + | |||
| + | == AM moduláció digitális technikával == | ||
| + | |||
| + | -- a számok világában -- | ||
| + | |||
| − | + | [[Kategória:Rádióamatőr kapcsolások]] | |
A lap jelenlegi, 2006. október 9., 20:17-kori változata
Tartalomjegyzék
Mi a moduláció?
A szó általánosságban változtatást jelent. Az amplitúdómodulált adóberendezések esetében a vivő erősségének változtatására gondolunk, valamilyen törvényszerüség szerint. Például változtatjuk a vivő erősségét a sugárzott hang vagy zene időbeni lefolyásának megfelelően.
A vivő erősségét úgy lehet változtatni, hogy keresztülvezetjük egy olyan fokozaton, amelynek eközben változtatható az erősítése. Ha a vivőt egy erősítőfokozatra vezetjük, akkor a fokozat kimenőfeszültsége a bemeneti jel erősítésszeresére nő. A dolog egyszerűen felírható matematikai alakban is:
[math] {u_{ki}}= A\cdot u_{be}[/math]
Itt [math] u_{ki} [/math] a kimenő jel feszültsége, [math]u_{be}[/math] a bemenő jel feszültsége, [math]A[/math] az erősítés.
Ha az erősítés változik az idő során, ez így jelöljük: [math]A=a(t)[/math] és azt mondjuk [math] A[/math] az idő függvénye.
Az egyszerűség kedvéért tegyük fel, hogy a fokozat erősítésének változtatására egy [math]\Omega[/math] körfrekvenciájú [math]U_{mod}[/math] csúcsértékű szinuszos hangfrekvenciás jelet használunk. Ekkor az erősítés:
[math] A = U_{mod} \cdot \sin {(\Omega \cdot t)}[/math]
összefüggés szerint fog változni. Ha egy ilyen erősítő bemenetére rákapcsolunk egy
[math] u= U_0 \cdot \sin (\omega \cdot t) [/math]
vivőt, akkor a kimenő jel:
[math] u_{ki}=U_0 \cdot \sin {(\omega \cdot t)}\cdot U_{mod}\cdot \sin{(\Omega \cdot t)} = [/math]
[math]= U_0 \cdot U_{mod} \cdot sin {(\omega \cdot t)}+{{U_0 \cdot U_{mod}}\over 2} \cos {(\omega - \Omega)\cdot t} + {{U_0 \cdot U_{mod}}\over 2} \cos {(\omega + \Omega)\cdot t}[/math]
Az eredmény első tagjának frekvenciája nem függ a moduláló jel frekvenciájától. A második és harmadik tag frekvenciája a két jel frekvenciájának különbsége illetve összege. A keletkezett jelek nagyságát vizsgálva látható, hogy a kimeneten megjelenő vivő amplitúdójha megegyezik a két új frekvencia (oldalfrekvencia) amplitudójának összegével, mivel mindegyik oldalfrekvencia amplitudója fele a vivő amplitudójának. Ez azt is jelenti, hogy a fokozatból kivett teljesítmény úgy oszlik meg, hogy a vivőre jut a fél teljesítmény, az egyes oldalfrekvenciákra a negyed teljesítmény. Ha a moduláló frekvencia nem egy konkrét frekvencia, hanem egy hangfrekvenciás tartomány vagy sáv, akkor a vivő alatt és felett nem oldalfrekvenciák, hanem oldalsávok jelennek meg az AM során.
AM moduláció előnyei és hátrányai
Az AM adás során a vivő nem hordoz információt. A két oldalsáv bármelyikéből előállítható a kisugárzott információ. Ezért a kisugárzott energiának csak a negyede értékes, miközben az adókészülék végfokozatát a teljes bevezetett teljesítményre kell méretezni. A két kisugárzott oldalsáv a sávban is több helyet foglal el, feleslegesen. Emiatt az amatőr gyakorlatból eltűntek az AM adók. CB készülékekben előfordul még az amplitudó moduláció (Magyarországon használata tilos), a műsorszórásra kijelölt sávokon is működnek még a régiek; de előbb utóbb modernebb technológiákat alkalmazó berendezések fogják felváltani ezeket.
Modulátorok típusai
Anódmodulátor
Az AM moduláció során az alapfeladat a modulátor fokozat erősítésének változtatása a moduláló jel alapján. Az erősítést lehet néhány módon befolyásolni. Az anódra, vagy valamelyik rácsra kapcsolt modulálójel egyaránt képes változtatni a modulátor erősítését. Egyes AM adókban gyakran anód modulációt alkalmaznak, de az is előfordul, hogy a modulációt nem csak egy fokozatban alkalmazzák. Az anódmoduláció viszonylag nagy teljesítményű modulátor erősítőket igényel. Rácsban, katódban történő modulációnál kisebb teljesítmény is elegendő, de a linearitás többnyire nem elegendő a műsorszórás igényeihez. Félvezetős, kisebb teljesítményű adókban, például CB rádiókban gyakran előfordul a több egymást követő fokozatban megvalósított amplitúdó moduláció. Az erős modulációra való törekvés azért fontos, mert a vevők detektoraiban kialakuló detektált jel nagysága ezzel függ össze. Az amplitudó moduláció végfokozatok C osztályú beállításánál is megvalósítható. Az a fontos, hogy a moduláló jel szélső értékei között megmaradjon a lineáris modulációs karakterisztika, vagyis a kimenőjel és a moduláló jel nagysága közötti lineáris összefüggés.
Diódás ringmodulátor
-- erről sem ártana egy maradandót írni --
Tranzisztoros ringmodulátor
-- tkp. Gilbert cellás szorzókeverő --
Kapcsolóüzemű keverő
-- analóg kapcsolóval (pl. CD4066) --
AM moduláció D/A átalakítóval
-- D/A analóg referenciáját és digitális jelet keverve --
AM moduláció digitális technikával
-- a számok világában --
