La primera señal de AM fue transmitida en el año 1901 por un ingeniero. Reginald Fessenden . Él es canadiense y tomó un transmisión de brillo ininterrumpido además de ubicar un micrófono a base de carbono dentro del cable de una antena. Las ondas sonoras afectan al micrófono cambiando su resistencia e intensidad de transmisión. Aunque eran muy simples, las señales eran fáciles de escuchar a unos pocos cientos de metros de distancia, aunque hubo un sonido áspero con el destello. Con el comienzo de las señales de onda sinusoidal ininterrumpida, la transmisión mejoró ampliamente y la modulación de amplitud se volverá común para las transmisiones de voz. Actualmente, la amplitud se usa para transmitir el audio en las bandas de onda corta y media larga, así como para la comunicación de radio bidireccional en VHF utilizada para aviones.
¿Qué es la modulación de amplitud?
los definición de modulación de amplitud es decir, una amplitud de la señal portadora es proporcional a (de acuerdo con) la amplitud de la señal de modulación de entrada. En AM, hay una señal moduladora. Esto también se denomina señal de entrada o señal de banda base (voz, por ejemplo). Esta es una señal de baja frecuencia como hemos visto anteriormente. Hay otra señal de alta frecuencia llamada portadora. El propósito de AM es traducir la señal de banda base de baja frecuencia a una señal de frecuencia más alta utilizando la portadora . Como se discutió anteriormente, las señales de alta frecuencia se pueden propagar a distancias más largas que las señales de frecuencia más baja. los derivadas de la modulación de amplitud Incluya lo siguiente.
Formas de onda de modulación de amplitud
La señal moduladora (señal de entrada) Vm = Vm sen ωmt
Donde Vm es el valor instantáneo y Vm es el valor máximo de la señal de modulación (entrada).
fm es la frecuencia de la señal moduladora (entrada) y ωm = 2π fm
La señal portadora Vc = Vc sin ωct
Donde Vc es el valor instantáneo y Vc es el valor máximo de la señal portadora, fc es la frecuencia de la señal portadora y ωc = 2π fc.
Análisis de forma de onda AM
los ecuación de modulación de amplitud es,
VAM = Vc + Vm = Vc + Vm sen ωmt
vAM = VAM sin θ = VAM sin ωct
= (Vc + Vm sin ωmt) sin ωct
= Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct donde m está dado por m = Vm / Vc
Índice de modulación
El índice de modulación se define como la relación entre la amplitud de la señal moduladora y la amplitud de la señal portadora. Se denota con 'm'
Índice de modulación m = Vm / Vc
El índice de modulación también se conoce como factor de modulación, coeficiente de modulación o grado de modulación.
'M' tendrá un valor entre 0 y 1.
“M” cuando se expresa como porcentaje se denomina% de modulación.
Vm = Vmax-Vmin / 2
Vc = Vmax-Vm
Vc = Vmax- (Vmax-Vmin / 2) = Vmax + Vmin / 2
Por lo tanto, Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin)
Modulación crítica
Ocurre cuando el índice de modulación (m) = 1. Tenga en cuenta que durante la modulación crítica Vmin = 0
Modulación crítica
M = Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin) = (Vmax / Vmax) = 1
Sustituir V m = 0 Por lo tanto, en modulación crítica m = Vm / Vc
Sustituya m = 1. Por lo tanto, en modulación crítica Vm = Vc
¿Qué es la sobremodulación y las bandas laterales de AM?
Esto puede ocurrir cuando m> 1
Eso es (Vm / Vc)> 1 . Por lo tanto Vm> Vc . En otras palabras, la señal moduladora es mayor que la señal portadora.
La señal AM generará nuevas señales llamadas bandas laterales, en frecuencias distintas de fc o fm.
Lo sabemos VSOY= (Vc + m Vm sin ωmt) sin ωct
También sabemos que m = Vm / Vc . Por lo tanto Vm = m.Vc
Bandas laterales de AM
Por lo tanto,
Caso 1: Tanto la señal de entrada como la señal portadora son ondas sinusoidales.
VSOY= (Vc + m Vc sin ωmt) sin ωct
= Vc sen ωct + m Vc sen ωmt. Pecado ωct
Recordar SinA SinB = 1/2 [ cos (A-B) – cos (A + B)]
Por lo tanto VAM = Vc sin ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] ─ [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Dónde Vc sin ωct es portador
mVc / 2 cos (ωc - wm) t es la banda lateral inferior
mVc / 2 cos (ωc + wm) t I banda lateral de la cena
Por lo tanto, la señal de AM tiene tres componentes de frecuencia, portadora, banda lateral superior y banda lateral inferior.
Caso 2: Tanto la señal de entrada como la señal portadora son ondas cos.
VAM = (Vc + m Vc cos ωmt) cos ωct
= Vc cos ωct + mVc cos ωmt. cos ωct
Recordar Cos A Cos B = 1/2 [cos (A ─B) + cos (A + B)]
Por lo tanto VAM = Vc cos ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] + [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Dónde Vc cos ωct
mVc / 2 cos (ωc - wm) t es banda lateral inferior
mVc / 2 cos (ωc + wm) t banda lateral de la cena
Por lo tanto, la señal AM tiene tres componentes de frecuencia, portadora, banda lateral superior y banda lateral inferior
Ancho de banda de AM
El ancho de banda de una señal compleja como AM es la diferencia entre sus componentes de frecuencia más alta y más baja y se expresa en Hertz (Hz). El ancho de banda se ocupa únicamente de frecuencias.
Como se muestra en la siguiente figura
Ancho de banda = (fc - fm) - (fc + fm) = 2 fm
Los niveles de potencia en portadora y bandas laterales.
Niveles de potencia en portadora y bandas laterales
Hay tres componentes en la onda AM. Portadora no modulada, USB y LSB.
La potencia total de AM es = potencia en el
Portadora no modulada + Alimentación en USB + Alimentación en LSB
Si R es la carga, entonces Power in AM = V2c / R + VLSB2/ R + VUSB2/2
Poder del portador
Pico de potencia portadora = V2c / R
Voltaje pico = Vc, por lo tanto voltaje RMS = Vc / √2
Potencia de portadora RMS = 1 / R [Vc / √2]2= V2c / 2R
Potencia RMS en bandas laterales
PLSB = PUSB = VSB2 / R = 1 / R [mVc / 2 / √2]2
= m2(U)2/ 8R = m2/ 4 X V2c / 2R
Potencia RMS en bandas laterales
Lo sabemos V2c / 2R = Pc
Por lo tanto PAGLSB= m2/ 4 x Pza
Poder total = v2c / 2R + m2Vc2/ 8R + m2Vc2/ 8R
v2c / 2R [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)] = Pc [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)]
PAGTotal = Pc [1 + m2/2 ]
Índice de modulación en términos de potencia total (PTotal) y potencia portadora (Pc)
PTotal = Pc [1 + m2/2]
PTotal / Pc = [1 + m2/2]
metro2/ 2 = PTotal/Pc – 1
m = √2 (PTotal/Pc – 1)
Eficiencia de transmisión
En AM hay tres componentes de potencia Pc, PLSB y PUSB
De estos Pc hay un portador no modulado. Es un desperdicio ya que no contiene ninguna información.
Las dos bandas laterales llevan, toda la información útil y, por lo tanto, la energía útil se gasta solo en las bandas laterales.
Eficiencia (η)
Una relación entre la potencia transmitida que contiene la información útil (PLSB + PUSB) y la potencia transmitida total .
Eficiencia de transmisión = (PLSB+ PUSB) / (PTotal)
η = Pc [m2/ 4 + m2/ 4] / Pc [1 = m2/ 2] = m2/ 2 + m2
η% = (m2/ 2 + m2) X 100
Demodulación de amplitud
La inversa del modulador y recupera (decodifica) la señal original (cuál era la señal moduladora en el extremo del transmisor) de la señal AM recibida.
Detector de envolvente
AM es una onda simple, y el detector es un demodulador. Recupera la señal original (cuál era la señal moduladora en el extremo del transmisor) de la señal AM recibida. los detector consta de un simple rectificador de media onda que rectifica la señal AM recibida. A esto le sigue un filtro de paso bajo que elimina (omite) la forma de onda portadora de alta frecuencia de la señal recibida. La salida resultante del filtro de paso bajo será la señal de entrada original (moduladora).
Detector de envolvente
La señal de AM entrante es un rectificador de HW acoplado al transformador que conduce durante los ciclos positivos de AM y corta los ciclos negativos de AM. El condensador de filtro C filtra (deriva) la portadora de alta frecuencia (fc) y permite solo la frecuencia más baja (fm). Así, el filtro salida es la señal de entrada original (moduladora).
Tipos de modulación de amplitud
Lo diferente tipos de modulaciones de amplitud Incluya lo siguiente.
1) Modulación de portadora con supresión de banda lateral doble (DSB-SC)
- La onda transmitida consta solo de las bandas laterales superior e inferior
- Pero el requisito de ancho de banda del canal es el mismo que antes.
2) Modulación de banda lateral única (SSB)
- La onda de modulación consta solo de la banda lateral superior o la banda lateral inferior.
- Traducir el espectro de la señal moduladora a una nueva ubicación en el dominio de la frecuencia.
3) Modulación de banda lateral vestigial (VSB)
- Una banda lateral pasa casi por completo y solo se conserva un rastro de la otra banda lateral.
- El ancho de banda del canal requerido excede ligeramente el ancho de banda del mensaje en una cantidad igual al ancho de la banda lateral vestigial.
Ventajas y desventajas de la modulación de amplitud
los ventajas de la modulación de amplitud Incluya lo siguiente.
- La modulación de amplitud es económica y fácil de obtener
- Es tan simple de implementar, y al usar un circuito con menos componentes se puede demodular.
- Los receptores de AM son económicos porque no requieren ningún componente especializado.
los desventajas de la modulación de amplitud Incluya lo siguiente.
- La eficiencia de esta modulación es muy baja porque consume mucha energía
- Esta modulación utiliza la frecuencia de amplitud varias veces para modular la señal mediante una señal portadora.
- Esto disminuye la calidad de la señal original en el extremo receptor y causa problemas en la calidad de la señal.
- Los sistemas AM son susceptibles a la generación de ruido.
- los aplicaciones de modulación de amplitud Límites a VHF, radios y solo comunicación uno a uno aplicable
Por lo tanto, se trata de una descripción general de Amplitud modulada . La principal ventaja es que, dado que una referencia coherente no es requerido para la demodulación siempre que 0 modulación de amplitud de pulso ?
