Kif Tnaqqas il-forma ta 'mewġa AM

Frekwenza tar-Radju b'Dekroduzzjoni
Tgħallem dwar żewġ ċirkwiti li jistgħu jestrattaw l-informazzjoni oriġinali minn sinjal ta 'trasportatur modulat bl-amplitudni.

F'dan il-punt nafu li l-modulazzjoni tirreferi għal modifika intenzjonalment ta 'sinusojdi tali li tista' ġġorr informazzjoni ta 'frekwenza baxxa minn trasmettitur għal riċevitur. Aħna koperti ħafna dettalji relatati mal-metodi differenti - amplitudni, frekwenza, fażi, analoġika, diġitali - informazzjoni ta 'kodifikazzjoni f'vagola ta' trasportatur.

Iżda m'hemm l-ebda raġuni biex nintegraw id-dejta f'sinjal trasmess jekk ma nistgħux estratt dik id-dejta mis-sinjal riċevut, u huwa għalhekk li għandna bżonn nistudjaw id-demodulazzjoni. 

Iċ-ċirkwiti ta 'demodulazzjoni jvarjaw minn xi ħaġa sempliċi daqs rilevatur tal-quċċata modifikat għal xi ħaġa daqshekk kumplessa daqs tnaqqis kostanti ta' kwadraturi flimkien ma 'algoritmi ta' dekodifikazzjoni sofistikati mwettqa minn proċessur tas-sinjali diġitali.

Ħolqien tas-Sinjal
Aħna nużaw LTspice biex nistudjaw tekniki għad-demodulazzjoni tal-forma ta 'mewġ AM. Iżda qabel ma niddekodulaw għandna bżonn xi ħaġa li tkun modulata.

Fil-paġna tal-modulazzjoni AM, rajna li huma meħtieġa erba 'affarijiet biex tiġġenera forma ta' mewġ AM. L-ewwel, neħtieġu forma tal-mewġa tal-bażi u forma tal-mewġ tat-trasportatur. Imbagħad għandna bżonn ċirkwit li jista 'jżid offset DC xieraq mas-sinjal tal-bandband. 

U fl-aħħar, neħtieġu multiplikatur, peress li r-relazzjoni matematika li tikkorrispondi għall-modulazzjoni tal-amplitudni qed timmultiplika s-sinjal tal-bandband bażi mċaqlaq mit-trasportatur.

Iċ-ċirkwit LTspice li ġej se jiġġenera forma ta 'mewġ AM.

* V1 huwa sors ta 'vultaġġ tal-mewġ sine 1 MHz li jipprovdi s-sinjal oriġinali tal-bandband.

* V3 jipproduċi mewġa sine 100 MHz għat-trasportatur.

* Iċ-ċirkwit op-amp huwa shifter ta 'livell (inaqqas ukoll l-amplitudni tal-input bin-nofs). Is-sinjal li ġej minn V1 huwa mewġa sine li tbandil minn –1 V sa +1 V, u l-ħruġ ta 'l-op-amp huwa mewġa sine li tbandil minn 0 V sa +1 V.

* B1 huwa "sors ta 'vultaġġ fl-imġiba arbitrarju." Il-kamp “valur” tagħha hu formula minflok kostanti; f'dan il-każ il-formula hija s-sinjal tal-bandband tal-bażi mibdul immultiplikat bil-forma tal-mewġ tat-trasportatur. B'dan il-mod B1 jista 'jintuża biex iwettaq modulazzjoni ta' amplitudni.

Hawn hu s-sinjal tal-bandband bażi qalbu:

U hawn tista 'tara kif il-varjazzjonijiet ta' l-AM jikkorrispondu għas-sinjal tal-bandband (jiġifieri, it-traċċa oranġjo li hija l-aktar oskurata mill-forma tal-mewġ blu):

Demodulation

Kif diskuss fil-paġna tal-modulazzjoni AM, l-operazzjoni ta 'multiplikazzjoni użata biex twettaq il-modulazzjoni ta' amplitudni għandha l-effett li tittrasferixxi l-ispettru tal-bandband għal faxxa li tdawwar il-frekwenza tat-trasportatur pożittiva (+ fC) u l-frekwenza tat-trasportatur negattiva (-fC). 

Għalhekk, nistgħu naħsbu dwar il-modulazzjoni tal-amplitudni bħala li ċċaqlaq l-ispettru oriġinali 'l fuq minn fC u' l isfel b'FC. Minn dan isegwi, imbagħad, li timmultiplika s-sinjal modulat bil-frekwenza tat-trasportatur tittrasferixxi l-ispettru lura għall-pożizzjoni oriġinali tagħha, jiġifieri, tbiddel l-ispettru 'l isfel b'FC b'mod li tkun għal darb'oħra ċċentrata madwar 0 Hz.

Għażla 1: Multiplikazzjoni u Iffiltrar
L-iskematiku LTspice li ġej jinkludi sors ta 'vultaġġ fl-imġieba arbitrarja ta' demodulazzjoni; B2 jimmultiplika s-sinjal AM mit-trasportatur.

 

U hawn hu r-riżultat:

Dan żgur ma jidhirx sew. Jekk nagħmlu zoom, naraw dan li ġej:

U dan jiżvela l-problema. Wara l-modulazzjoni tal-amplitudni, l-ispettru tal-banda bażi huwa ċċentrat madwar + fC. Immultiplika l-forma tal-mewġ AM bit-trasportatur iċaqlaq l-ispettru tal-banda bażi għal 0 Hz, iżda wkoll ċċaqlaq sa 2fC (f'dan il-każ 200 MHz), għaliex (kif intqal hawn fuq) il-multiplikazzjoni timxi l-ispettru eżistenti 'l fuq minn fC u' l isfel b'FC .

Għalhekk, huwa ċar li l-multiplikazzjoni waħedha mhix biżżejjed għad-demodulazzjoni xierqa. Dak li għandna bżonn huwa multiplikazzjoni u filtru ta 'pass baxx; il-filtru jrażżan l-ispettru li kien jaqleb sa 2fC. L-iskema li ġejja tinkludi filtru RC ta 'pass baxx bi frekwenza cutoff ta' ~ 1.5 MHz.

U hawn hu s-sinjal demodulat:

Din it-teknika hija attwalment iktar ikkumplikata milli tidher minħabba li l-fażi tal-forma ta 'mewġ tal-frekwenza tat-trasportatur tar-riċevitur għandha tkun sinkronizzata mal-fażi tat-trasportatur tat-trasmettitur. Dan huwa diskuss aktar f'paġna 5 ta 'dan il-kapitolu (Fehim ta' Kwadratura ta 'Twaqqif).

Għażla 2: L-ogħla rilevatur

Kif tista 'tara hawn fuq fil-plott li juri l-forma ta' mewġa AM (bl-ikħal) u l-forma ta 'mewġa tal-bażi tal-qiegħ (bl-oranġjo), il-porzjon pożittiv tal-"pakkett" AM jaqbel mas-sinjal tal-bandband. 

It-terminu "pakkett" jirreferi għall-varjazzjonijiet fit-trasportatur fl-amplitudni sinusojdali (għall-kuntrarju tal-varjazzjonijiet fil-valur istantanju tal-forma tal-mewġ innifisha). Jekk b'xi mod nistgħu estratt il-porzjon pożittiv tal-pakkett AM, nistgħu nirriproduċu s-sinjal tal-baseband mingħajr l-użu ta 'multiplikatur.

Jirriżulta li huwa pjuttost faċli li l-pakkett pożittiv jiġi kkonvertit f'sinjal normali. Nibdew b'apparat ta 'rilevament tal-quċċata, li huwa biss dijodu segwit minn kapaċitatur. 

Id-dijodu jmexxi meta s-sinjal tad-dħul ikun mill-inqas ~ 0.7 V 'il fuq mill-vultaġġ fuq il-kapaċitatur, u inkella taġixxi bħal ċirkwit miftuħ. Għalhekk, il-kapaċitatur iżomm il-vultaġġ tal-quċċata: jekk il-vultaġġ tad-dħul kurrenti huwa inqas mill-vultaġġ tal-kapaċitatur, il-vultaġġ tal-kapaċitatur ma jonqosx minħabba li d-dijodu bi preġudizzju jipprevjeni l-iskarikar.

Madankollu, ma rridux rilevatur tal-quċċata li jżommu l-ogħla vultaġġ għal perjodu twil ta 'żmien. Minflok, irridu ċirkwit li jżomm il-quċċata relattiva għall-varjazzjonijiet ta 'frekwenza għolja tal-forma tal-mewġ tat-trasportatur, iżda ma jżommx il-quċċata relattiva għall-varjazzjonijiet ta' frekwenza baxxa tal-pakkett. Fi kliem ieħor, irridu li l-ogħla rilevatur ikollu l-quċċata biss għal perjodu qasir ta 'żmien. 

Aħna nwettqu dan billi żżid reżistenza parallela li tippermetti li l-kapaċitatur joħroġ. (Dan it-tip ta 'ċirkwit jissejjaħ "detettur tal-quċċata li tnixxi", fejn "inixxi" jirreferi għall-passaġġ ta' skarika provdut mir-resister.) Ir-reżistenza hija magħżula b'tali mod li l-iskarikar ikun bil-mod biżżejjed biex itaffi l-frekwenza tal-ġarr u veloċi biżżejjed biex ma twitti l-frekwenza tal-pakkett.

Hawn hu eżempju ta 'rilevatur tal-quċċata li jnixxi għad-demodulazzjoni AM:

Innota li kelli amplifika s-sinjal AM b'fattur ta 'ħamsa sabiex nagħmel is-sinjal tal-ogħla input tad-ditekter akbar meta mqabbel mal-vultaġġ' il quddiem tad-dijodu. Il-plott li ġej iwassal ir-riżultat ġenerali li qed nippruvaw niksbu bid-ditekter tal-quċċata li tnixxi.

Is-sinjal finali juri l-karatteristika tal-ħlas / kwittanza mistennija:




Filtru baxx jista 'jintuża biex itaffi dawn il-varjazzjonijiet.

sommarju

* Fl-LTspice, tista 'tintuża sors ta' vultaġġ fl-imġieba arbitrarja biex tinħoloq forma ta 'mewġ AM.

Il-forom ta 'mewġ AM jistgħu jiġu demodulati bl-użu ta' multiplikatur segwit minn filtru pass baxx.

* Approċċ aktar sempliċi (u bi spejjeż iżjed baxxi) huwa li tuża ditekter tal-quċċata li tnixxi, jiġifieri, rilevatur tal-quċċata b'reżistenza parallela li tippermetti lill-kapaċitatur jitfa 'bir-rata xierqa.

Ħalli messaġġ 

Lista messaġġ