Modulacja amplitudy cz 3 �modulacja

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 (_m, 2_m, 2_N, 2_N-_m, 2_N+_m, 2_N-2_m, 2_N+2_m oraz składowa stała), jednak z prążkiem o częstotliwości sygnału modulującego _m, który może być wydzielony w filtrze dolnoprzepustowym. 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.

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 ± f_m.