Politechnika Śląska w Gliwicach

Wydział Elektryczny

Laboratorium Elektroniki

MODULACJA

I

DEMODULACJA

Sekcja 4:

1. Nowak Małgorzata

2. Rudzki Wojciech

3. Wójtowicz Jarosław

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z układami realizującymi modulację i demodulację AM (amplitudową) oraz FM (częstotliwościową). Dodatkowo zapoznanie się także z parametrami tych przekształceń sygnałowych.

2. Przebieg ćwiczenia

W ćwiczeniu badaliśmy modulator FM zbudowany na bazie generatora LC, iloczynowy modulator AM i demodulator AM. Z powodu uszkodzenia nie wykonano badania demodulatora FM.

a) badanie modulatora FM

W przypadku modulatora FM określaliśmy wartość dewiacji częstotliwości (współczynnik modulacji). Dla częstotliwości sygnału modulującego 80 [Hz] z ekranu oscyloskopu odczytaliśmy następujące różnice czasowe pomiędzy obrazami widma sygnału:

4•T₁=80 [s] stąd T₁=20 [s]

4•T₂=86 [s] stąd T₂=21,5 [s]

Na podstawie wzorów T=2/ wyliczamy ₁ i ₂ :

₁=314159 [Hz]

₂=292241 [Hz]

Stąd otrzymujemy wartość dewiacji częstotliwości równą =21918 [Hz].

b) badanie demodulatora FM

Z powodu uszkodzenia demodulatora FM nie zostały wykonane żadne pomiary.

c) badanie modulatora i demodulatora AM

Podczas ćwiczenia badany był iloczynowy modulator AM. Na wejście podawany był sygnał modulowany o częstotliwości 800 [Hz]. Badano sygnał zmodulowany w 100 % oraz sygnał przemodulowany. Obrazy widm sygnału zmodulowanego i przemodulowanego znajdują się na dołączonej karcie pomiarowej.

W przypadku sygnału zmodulowanego możemy obliczyć tzw. współczynnik głębokości modulacji na podstawie wzoru:

Dla 100 % modulacji na podstawie przeprowadzonych pomiarów otrzymujemy współczynnik m=0,846 a dla modulacji niepełnej (przebieg wyjściowy na demodulatorze ma minimalną różnicę amplitudy) ten współczynnik ma wartość m=0,452.

3. Wnioski

Zalety i wady modulacji amplitudy AM:

• zajmuje wąskie pasmo częstotliwości;

• łatwość procesu demodulacji;

• sygnał modulujący może być odtworzony na podstawie tylko jednej ze wstęg bocznych;

• mała sprawność energetyczna procesu modulacji;

• jest podatna na zakłócenia zewnętrzne.

W praktyce współczynnik głębokości modulacji m zamyka się w przedziale 30%<m<80%.

Zalety i wady procesu modulacji częstotliwości FM:

• mała wrażliwość sygnału na zakłócenia;

• możliwość przekazania pełnej dynamiki sygnału modulującego (wynika to z dużej wartości wskaźnika modulacji od 5 do 1500);

• stała amplituda sygnału zmodulowanego, a więc i stała moc wymagana do jego nadania;

• duża szerokość pasma zajmowanego przez sygnał zmodulowany.

W przypadku przemodulowania sygnału w modulatorze AM sygnał wyjściowy jest zupełnie zniekształcony. Gdy współczynnik modulacji m jest mały sygnał na wyjściu z sinusoidy zamienia się prawie w linię prostą.

W przypadku modulacji FM dewiacja częstotliwości jest stała, niezależna od częstotliwości sygnału modulującego.

Modulacja częstotliwościowa jest korzystniejsza z punktu widzenia stosunku sygnału do szumu niż modulacja amplitudowa a zysk wynosi 3m², gdzie m jest wskaźnikiem modulacji.

---