modulație de frecvență

13.18. modulație de frecvență

În loc de modulație în amplitudine, la fel ca în AM, DSBSC și SSB, pot transmite informații prin modularea frecvenței sau fazei semnalului purtător:

FM și FM sunt strâns legate între ele și sunt denumite uneori așa-numita „modulare unghi“. FM este bine cunoscut ca tipul de modulare utilizat în banda UHF 88-108 MHz (banda VHF), în timp ce banda de AM MHz utilizată în intervalul de difuzare. Oricine are un receptor FM configurabil este de natură să acorde o atenție la „pacificarea“ zgomotul de fond de la recepție FM. Această proprietate (creștere a raportului sau o creștere în canal) și face în bandă largă FM AM preferat pentru transmiterea de înaltă calitate.

Mai multe despre FM: atunci când abaterea de frecvență este mare în comparație cu frecvența modulată (c) să păstreze frecvențele cele mai mari), aveți o „bandă largă FM“, ca în intervalul de radiodifuziune VHF. indicele de modulare este raportul dintre abaterea de frecvență la frecvența de modulare, în acest caz, mai mult de unul. Wideband FM preferat, deoarece condițiile corecte de recepție crește cu 6 dB pentru fiecare dublare a abaterii FM. Cu toate acestea, acest lucru crește lățimea benzii canalului, deoarece semnalul de la FM în bandă largă durează aproximativ unde deviația maximă frecvență purtătoare. radiodifuziune FM în banda 88-108 MHz utilizează deviația maximă / nouă, t. E., Fiecare stație ocupă o lățime de bandă de aproximativ. Acest lucru explică de ce bandă largă FM nu este în uz, cum ar fi un AM val de mediu (MHz): în acest caz, pe întreaga gamă ar putea lucra doar șase stații de zona de difuzare.

Fig. 13.44. Gama de FM în bandă largă.

Spectrum FM.

Spectrul undei purtătoare, frecvență modulate undă sinusoidală, similară cu cea prezentată în Fig. 13.44. Numeroase benzi laterale separate de frecvența purtătoare la distanțe care sunt multipli ai frecvenței modulatoare, iar amplitudinile lor sunt determinate de funcțiile Bessel. Numărul de benzi laterale semnificative corespunde aproximativ modulare index. Pentru bandă îngustă FM (indicele de modulare are doar o parte, cu fiecare parte a frecvenței purtătoare. Extern- este similar cu spectrul de AM, dar dacă luăm în considerare faza de banda laterala, descoperim că aceste valuri au o amplitudine constantă și frecvență variabilă, în loc de o frecvență constantă, și amplitudine variabilă (AM) în amplitudine purtătoare FM în bandă largă poate fi foarte mici, care rezultă în eficiență ridicată FM ;. aceasta înseamnă că cea mai mare parte din energia transmisă este conținută în frecvențele laterale purtătoare de informații.

Generarea și detectarea.

FM poate fi obținut cu ușurință prin schimbarea parametrilor elemente de circuit oscilator acordabil; varicap (dioda, unul folosit ca tensiunea de comandă capacitanță (sec.) este ideal. Alte metode includ integrarea semnalului modulator, urmat de modulație de fază. În fiecare caz, este mai bine să se efectueze de modulare la mici abateri, iar apoi se aplică multiplicarea frecvenței pentru a crește indicele modulare. Aceasta se bazează pe faptul că rata de abaterea de frecvență nu este schimbată de multiplicare de frecvență, în timp ce valoarea abaterii este înmulțită cu o frecvență purtătoare.

Pentru detectarea, un receptor superheterodină convențional, cu două caracteristici. În primul rând - este prezența în limitatorul IF etapa finală câștig, această etapă este amplitudine constantă (saturație). Al doilea - următoarea oprire pentru detectorul (numit un discriminator) este de a converti abaterile de frecvență în amplitudine. Iată câteva metode comune de detecție.

1. „Detector - este doar un circuit LC paralel, este configurat cu o deplasare într-o direcție în raport cu frecvența intermediară; ca urmare, se obține creșterea sensibilității curba ca funcție de frecvență în întreaga bandă IF; la această Cupa Mondială este convertit la AM, iar detectorul de obicei convertește AM și apoi la frecvențe audio. Detectoarele de înclinare îmbunătățite folosite -chains perechi echilibrate sunt configurate simetric în raport cu o unitate centrală.

2. Detector Foster-Seely sau o variantă a acesteia „relații detector“ constă dintr-unul din circuit rezonant conectat la al naibii dispozitiv dioda ingenios pentru a obține o amplitudine de ieșire liniară în raport cu frecvența a invertorului în întreaga passband. Astfel de discriminatoare destul de simple detectoare de înclinare (Fig. 13,45).

3. Bucla fază închisă (PLL). Acest dispozitiv schimbă frecvența oscilator intern de tensiune controlat oscilator, astfel încât să-l alinieze cu frecvența semnalului de ieșire; a fost descris în Sec. 9.31. În cazul în care este valabilă la semnal de intrare IF, oscilatorul controlat în tensiune în circuitul PLL este liniar dependent de frecvența semnalului de intrare, adică. E. Acesta poate fi folosit ca o ieșire de frecvență audio.

4. Circuitul de mediere în care semnalul IF este convertit într-o secvență de impulsuri identice cu frecvența de intrare.

Fig. 13.45. discriminatoare FM. Un detector de fracționare; B-echilibrat detector de cuadratură.

Ca rezultat al acestei mediere a secvenței de impulsuri este generat la ieșire un semnal proporțional cu invertor, t. E. Semnalul audio, pliat cu unele componente DC.

5. "quadrature detector Balanced" este o combinație a detectorului de fază (vezi. Sec. 9.27 și 9.31) și circuitul de deplasare. Semnalul este trecut printr-un circuit în care defazare variază liniar cu frecvența în passband IF (perfect lant a îndeplini aceste funcții). Iar semnalele defazate sunt furnizate la detectorul de fază primară, al cărui semnal de ieșire este proporțională cu defazajul relativă. Această ieșire este semnalul audio dorit (Fig. 13,45).

Frecvent indică faptul că FM, în cazul în care canalul are un raport suficient, poate primi cu mult mai puțin zgomot comparativ cu AM, în cazul în care mai puțin zgomot scade odată cu creșterea puterii semnalului. Să ne amintim că ea devine vizibil atunci când semnalele FM sunt limitate în amplitudine, înainte de detectare. În acest caz, sistemul devine relativ insensibile la semnalele și zgomotul care se manifestă ca variații de amplitudine impuse semnalului transmis de interferență.