r r
Modulacja amplitudy cz.3 - Demodulacja
Demodulacją, lub inaczej detekcją, nazywa się proces maksymalnie wiernego odtworzenia
sygnału modulującego, na podstawie przebiegu zmodulowanego. Na wyjściu demodulatora
(detektora) uzyskuje się małoczęstotliwościowy sygnał użyteczny, którym w urządzeniu
nadawczym (modulującym) był zmodulowany przebieg nośny wielkiej częstotliwości.
Podobnie jak podczas modulacji można to osiągnąć przez zsumowanie (zmieszanie) wstęg
bocznych przebiegu zmodulowanego z przebiegiem nośnym na nieliniowej (kwadratowej)
charakterystyce prądowo-napięciowej diody (np. ostrzowej, Schottky'ego) lub tranzystora.
W wyniku otrzymuje się przebieg o dość złożonym widmie ( , 2 , 2 , 2 - , 2
m m N N m
+ , 2 -2 , 2 +2 oraz składowa stała), jednak z prążkiem o częstotliwości
N m N m N m
sygnału modulującego , który może być wydzielony w filtrze dolnoprzepustowym.
m
Metoda ta nazywana kwadratową, może być stosowana dla małej amplitudy sygnału
zmodulowanego (tzw. detekcja małosygnałowa), dla której charakterystyka prądowo-
napięciowa elementu czynnego może być aproksymowana funkcją kwadratową. Przy małym
sygnale wejściowym szumy powstające w detektorze dodatkowo zniekształcają przebieg
wyjściowy. Z tych względów ten rodzaj demodulacji jest rzadko stosowany.
Na ogół jest stosowana demodulacja wielkosygnałowa, podczas której do detektora jest
doprowadzany sygnał o dużej amplitudzie. Ponieważ dla dużej amplitudy sygnału
wejściowego charakterystykę prądowo-napięciową elementu czynnego (np. diody) można
przybliżyć dwoma półprostymi, ten rodzaj demodulacji jest nazywany demodulacja liniową,
chociaż wykorzystuje się w nim właściwości nieliniowe diody w punkcie załamania jej
charakterystyki. Uproszczony układ detektora liniowego wraz z przebiegami czasowymi
ilustrującymi jego działanie przedstawiono poniżej.
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
Układ ten, oprócz braku wstępnej polaryzacji diody, nie różni się zasadniczo od układu
detektora małosygnałowego. Ze względu jednak na duży sygnał wejściowy jego działanie jest
inne. Wykorzystywane są w nim mianowicie właściwości prostownicze diody pracującej w
układzie prostownika jednopołówkowego, przepuszczającego prąd tylko dla dodatnio
spolaryzowanej części przebiegu zmodulowanego. Nie jest to jednak zwykły prostownik,
gdyż ze względu na wielką częstotliwość sygnału zmodulowanego czas przełączania diody
musi być bardzo krótki. Wyprostowany przebieg jest doprowadzany do filtru
dolnoprzepustowego (C1, R1, C2), w którym następuje wytłumienie składowej wielkiej
częstotliwości. Jeżeli stała czasowa tau = C1(R1+R2) spełnia warunek
to wskutek całkowania wyprostowanej składowej nośnej, na wyjściu filtru otrzymuje się
przebieg małej częstotliwości (obwiednię przebiegu zmodulowanego) o kształcie sygnału
modulującego. Występująca wówczas także składowa stała jest blokowana przez kondensator
C3. W odbiornikach radiowych detekcja sygnału użytecznego odbywa się nie na podstawie
zmodulowanego w nadajniku przebiegu nośnego, lecz na podstawie zmodulowanego
amplitudo w przebiegu o tzw. częstotliwości pośredniej. Zmodulowany sygnał odbierany
(wstęgi boczne i przebieg nośny) jest bowiem w układzie przemiany odbiornika przesuwany
do standardowego pasma 465 kHz ą fm.
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B