Tín hiệu AM sớm nhất được phát sóng vào năm 1901 bởi một kỹ sư Reginald Fessenden . Anh ấy là người Canada và anh ấy đã không ngừng truyền lấp lánh cũng như đặt micrô làm từ carbon trong đầu ăng-ten. Sóng âm thanh ảnh hưởng đến micrô bằng cách thay đổi điện trở và cường độ truyền của nó. Mặc dù rất đơn giản, các tín hiệu vẫn dễ dàng nghe thấy trong khoảng cách vài trăm mét, mặc dù sẽ có âm thanh chói tai xảy ra khi lấp lánh. Khi bắt đầu có tín hiệu sóng sin không ngừng, việc phát sóng được cải thiện rộng rãi và điều chế biên độ sẽ trở nên phổ biến đối với truyền thoại. Hiện tại, biên độ được sử dụng để phát âm thanh trên các dải sóng ngắn, trung dài, cũng như để liên lạc vô tuyến hai chiều trên VHF được sử dụng cho máy bay.
Điều chế biên độ là gì?
Các định nghĩa điều chế biên độ là, biên độ của tín hiệu sóng mang tỷ lệ với (theo) biên độ của tín hiệu điều chế đầu vào. Trong AM, có một tín hiệu điều chế. Đây còn được gọi là tín hiệu đầu vào hoặc tín hiệu băng tần cơ sở (Ví dụ: Lời nói). Đây là tín hiệu tần số thấp như chúng ta đã thấy trước đó. Có một tín hiệu tần số cao khác được gọi là sóng mang. Mục đích của AM là dịch tín hiệu băng tần cơ sở thấp sang tín hiệu tần số cao hơn bằng cách sử dụng sóng mang . Như đã thảo luận trước đó, tín hiệu tần số cao có thể được lan truyền trong khoảng cách xa hơn so với tín hiệu tần số thấp hơn. Các dẫn xuất của điều chế biên độ bao gồm những điều sau đây.
Dạng sóng điều chế biên độ
Tín hiệu điều chế (Tín hiệu đầu vào) Vm = Vm sin ωmt
Trong đó Vm là giá trị tức thời và Vm là giá trị lớn nhất của tín hiệu điều chế (đầu vào).
fm là tần số của tín hiệu điều chế (đầu vào) và ωm = 2π fm
Tín hiệu sóng mang Vc = Vc không có ωct
Trong đó Vc là giá trị tức thời và Vc là giá trị lớn nhất của tín hiệu sóng mang, fc là tần số của tín hiệu sóng mang và ωc = 2π fc.
Phân tích dạng sóng AM
Các phương trình điều chế biên độ Là,
VAM = Vc + Vm = Vc + Vm sin ωmt
vAM = VAM sin θ = VAM không có ωct
= (Vc + Vm sin ωmt) sin ωct
= Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct trong đó m được cho bởi m = Vm / Vc
Chỉ số điều chế
Chỉ số điều chế được định nghĩa là tỷ số giữa biên độ của tín hiệu điều chế và biên độ của tín hiệu sóng mang. Nó được ký hiệu là ‘m’
Chỉ số điều chế m = Vm / Vc
Chỉ số điều chế còn được gọi là Hệ số điều chế, Hệ số điều chế hoặc mức độ điều chế
'M' sẽ có giá trị từ 0 đến 1.
“M” khi được biểu thị dưới dạng phần trăm được gọi là điều chế%.
Vm = Vmax-Vmin / 2
Vc = Vmax-Vm
Vc = Vmax- (Vmax-Vmin / 2) = Vmax + Vmin / 2
Vì thế, Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin)
Điều chế tới hạn
Nó xảy ra khi chỉ số điều chế (m) = 1. Lưu ý, trong quá trình điều chế quan trọng Vmin = 0
Điều chế tới hạn
M = Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin) = (Vmax / Vmax) = 1
Thay thế V m = 0 Do đó ở điều chế tới hạn m = Vm / Vc
Thay thế m = 1. Do đó ở điều chế tới hạn Vm = Vc
Điều chế quá mức và dải bên của AM là gì?
Điều này có thể xảy ra khi m> 1
Đó là (Vm / Vc)> 1 . vì thế Vm> Vc . Nói cách khác, tín hiệu điều chế lớn hơn tín hiệu sóng mang.
Tín hiệu AM sẽ tạo ra tín hiệu mới được gọi là dải biên, ở các tần số khác với fc hoặc fm.
Chúng ta biết rằng VLÀ= (Vc + m Vm sin ωmt) sin ωct
Chúng tôi cũng biết rằng m = Vm / Vc . vì thế Vm = m.Vc
Các dải bên của AM
Vì thế,
Trường hợp1: Cả tín hiệu đầu vào và tín hiệu sóng mang đều là sóng sin.
VLÀ= (Vc + m Vc sin ωmt) sin ωct
= Vc sin ωct + m Vc sin ωmt. Sin ωct
Gợi lại SinA SinB = 1/2 [cos (A-B) - cos (A + B)]
vì thế VAM = Vc sin ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] ─ [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Ở đâu Vc sin ωct là người vận chuyển
mVc / 2 cos (ωc - wm) t là dải bên thấp hơn
mVc / 2 cos (ωc + wm) t I băng biên ăn tối
Do đó tín hiệu AM có ba thành phần tần số là sóng mang, dải trên và dải dưới.
Trường hợp 2: Cả tín hiệu đầu vào và tín hiệu sóng mang đều là sóng cos.
VAM = (Vc + m Vc cos ωmt) cos ωct
= Vc cos ωct + mVc cos ωmt. cos ωct
Gợi lại Cos A Cos B = 1/2 [cos (A ─B) + cos (A + B)]
vì thế VAM = Vc cos ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] + [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Ở đâu Vc cos ωct
mVc / 2 cos (ωc - wm) t là dải biên thấp hơn
mVc / 2 cos (ωc + wm) t băng biên ăn tối
Do đó tín hiệu AM có ba thành phần tần số, Sóng mang, Dải bên trên và Dải bên dưới
Băng thông AM
Băng thông của một tín hiệu phức tạp như AM là hiệu số giữa các thành phần tần số cao nhất và thấp nhất của nó và được biểu thị bằng Hertz (Hz). Băng thông chỉ liên quan đến tần số.
Như trong hình sau
Băng thông = (fc - fm) - (fc + fm) = 2 fm
Các mức năng lượng trong sóng mang và dải bên
Mức công suất trong sóng mang và dải bên
Có ba thành phần trong sóng AM. Nhà cung cấp dịch vụ không điều chế, USB & LSB.
Tổng công suất của AM là = Công suất trong
Nhà cung cấp dịch vụ không điều chế + Nguồn trong USB + Nguồn trong LSB
Nếu R là tải thì Nguồn vào AM = V2c / R + VLSBhai/ R + VUSB2/2
Điện mang
Đỉnh sóng mang điện = Vhaic / R
Điện áp đỉnh = Vc, do đó điện áp RMS = Vc / √2
Công suất sóng mang RMS = 1 / R [Vc / √2]hai= Vhaic / 2R
RMS Power ở dải bên
PLSB = PUSB = VSB2 / R = 1 / R [mVc / 2 / √2]hai
= mhai(U)hai/ 8R = mhai/ 4 X Vhaic / 2R
RMS Power trong dải bên
Chúng ta biết rằng Vhaic / 2R = Pc
vì thế PLSB= mhai/ 4 x Pc
Tổng công suất = vhaic / 2R + m2Vchai/ 8R + m2Vchai/ 8R
vhaic / 2R [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)] = Pc [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)]
PToàn bộ = Pc [1 + mhai/hai ]
Chỉ số điều chế về Tổng công suất (PTotal) và Công suất sóng mang (Pc)
Tổng cộng = Pc [1 + mhai/hai]
Tổng / Pc = [1 + mhai/hai]
mhai/ 2 = PToàn bộ/ Pc - 1
m = √2 (PToàn bộ/ Pc - 1)
Hiệu quả truyền tải
Trong AM có ba thành phần nguồn Pc, PLSB và PUSB
Trong số các Pc này là một sóng mang không điều chế. Nó là lãng phí vì nó không mang thông tin gì cả.
Hai dây đeo bên mang, tất cả thông tin hữu ích và do đó năng lượng hữu ích chỉ được sử dụng trong Dây đeo bên
Hiệu quả (η)
Tỷ lệ giữa công suất truyền có chứa thông tin hữu ích (PLSB + PUSB) trên tổng công suất truyền .
Hiệu suất truyền động = (PLSB+ PUSB) / (Tổng cộng)
η = Pc [mhai/ 4 + mhai/ 4] / Pc [1 = mhai/ 2] = mhai/ 2 + mhai
η% = (mhai/ 2 + mhai) X 100
Giải điều chế biên độ
Nghịch đảo của bộ điều chế và nó khôi phục (giải mã) tín hiệu ban đầu (tín hiệu điều chế ở đầu máy phát là gì) từ tín hiệu AM nhận được.
Máy dò phong bì
AM là một làn sóng đơn giản và máy dò là một bộ giải điều chế. Nó khôi phục tín hiệu ban đầu (tín hiệu điều chế ở đầu phát) từ tín hiệu AM nhận được. Các máy dò bao gồm một đơn giản bộ chỉnh lưu nửa sóng điều chỉnh tín hiệu AM nhận được. Tiếp theo là một bộ lọc thông thấp loại bỏ (bỏ qua) dạng sóng mang tần số cao của tín hiệu nhận được. Đầu ra kết quả của bộ lọc thông thấp sẽ là tín hiệu đầu vào (điều chế) ban đầu.
Máy dò phong bì
Tín hiệu AM đến được biến áp ghép nối với chỉnh lưu HW dẫn trong các chu kỳ dương của AM và cắt các chu kỳ âm của AM. Tụ lọc C lọc (bỏ qua) sóng mang tần số cao (fc) và chỉ cho phép tần số thấp hơn (fm). Vì vậy, Bộ lọc đầu ra là tín hiệu đầu vào (điều chế) ban đầu.
Các loại điều chế biên độ
Khác nhau các loại điều chế biên độ bao gồm những điều sau đây.
1) Điều chế sóng mang triệt tiêu băng tần kép (DSB-SC)
- Sóng truyền đi chỉ bao gồm dải biên trên và dải dưới
- Nhưng yêu cầu về băng thông kênh vẫn giống như trước đây.
2) Điều chế dải biên đơn (SSB)
- Sóng điều chế chỉ bao gồm dải biên trên hoặc dải biên dưới.
- Để dịch phổ của tín hiệu điều chế đến một vị trí mới trong miền tần số.
3) Điều chế dải biên tiền đình (VSB)
- Một bên được thông qua gần như hoàn toàn và chỉ một dấu vết của bên kia được giữ lại.
- Băng thông kênh yêu cầu hơi vượt quá băng thông tin nhắn một lượng bằng độ rộng của dải bên tiền nghiệm.
Ưu điểm và nhược điểm của điều chế biên độ
Các ưu điểm của điều chế biên độ bao gồm những điều sau đây.
- Điều chế biên độ là kinh tế cũng như dễ dàng đạt được
- Nó rất đơn giản để thực hiện và bằng cách sử dụng một mạch với ít thành phần hơn nó có thể được giải điều chế.
- Máy thu AM không đắt vì nó không yêu cầu bất kỳ bộ phận chuyên dụng nào.
Các nhược điểm của điều chế biên độ bao gồm những điều sau đây.
- Hiệu quả của điều chế này rất thấp vì nó sử dụng nhiều năng lượng
- Điều chế này sử dụng tần số biên độ nhiều lần để điều chế tín hiệu bằng tín hiệu sóng mang.
- Điều này làm giảm chất lượng tín hiệu ban đầu ở đầu nhận và gây ra các vấn đề về chất lượng tín hiệu.
- Hệ thống AM dễ bị phát ra tiếng ồn.
- Các ứng dụng của điều chế biên độ giới hạn đối với VHF, radio, & chỉ áp dụng cho một giao tiếp
Vì vậy, đây là tất cả về tổng quan về điều chế biên độ . Ưu điểm chính là vì một tham chiếu mạch lạc không cần thiết cho giải điều chế miễn là 0 điều chế biên độ xung ?
