251 likes | 598 Views
Zapojení modulátorů. Střední odborná škola Otrokovice. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Miroslav Hubáček.
E N D
Zapojení modulátorů Střední odborná škola Otrokovice Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Miroslav Hubáček. Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze. www.zlinskedumy.cz
Náplň výuky Zapojení modulátorů Obecný princip modulátoru Druhy modulátorů Příklady zapojení modulátorů Využití při analogové a digitální modulaci
Modulátor je zařízení, které umožňuje přenos signálu pomocí nosného signálu, jehož frekvence je vybrána tak, aby ji bylo možno přenášet po přenosové cestě. Obecný princip modulátoru Obr. 1: Princip modulátoru
z fyzikálního hlediska není mezi modulací a demodulací žádný rozdíl • jedná se o vzájemné působení dvou elektrických signálů, z nichž jeden je označen jako nosný a druhý jako modulační • modulátor upravuje vysílaný signál na přenosovou cestu demodulátor převádí přijatý signál z přenosové cesty na požadovaný signál • modulační signál může být • analogový • digitální • spojitá modulace – nosný signál má harmonický průběh • impulsní modulace – nosný signál tvoří řadaimpulzů Modulátor versus demodulátor
Podle způsobu modulace • modulátory pro analogovou modulaci • amplitudovou – AM • frekvenční – FM • fázovou – PM • impulsové • Podle použitých součástek • diodové • tranzistorové • s operačními zesilovači Druhy modulátorů
Diodový AM modulátor UΩ – nosný signál Uω – modulační signál UAM – modulovaný signál Obr. 2: Dvoucestný diodový modulátor
na sekundární straně transformátoru TR1 je napětí odpovídající kladnému napětí na anodě diody D1 • dioda D1 se otevírá a tím se umožní průchod modulačního signálu přes sekundární vinutí transformátoru TR3 na výstup modulátoru, představovaného transformátorem TR2 • na sekundární straně transformátoru TR1 je napětí odpovídající zápornému napětí na anodě diody D1 • otevírá se dioda D2, která umožní průchod modulačního signálu na výstup modulátoru v opačné fázi, než byla v předchozím případě. Princip činnosti diodového modulátoru
Kruhový AM modulátor UΩ – nosný signál Uω – modulační signál UAM – modulovaný signál Obr. 3: Kruhový modulátor
při kladné půlvlně nosného signálu jsou otevřeny diody D1 a D4 • modulační napětí se z transformátoru TR1 dostane na výstup, představovaný transformátorem TR2 • při záporné půlvlně nosného signálu jsou otevřeny diody D2a D3 • modulační napětí se dostane na výstup v opačné fázi Princip činnosti kruhového modulátoru Tyto AM modulátory s potlačenou nosnou vlnou, tzv. vyvážené modulátory využívají diody jako přepínače, které jsou ovládány nosnou vlnou.
Frekvenční modulátor Obr. 4: Frekvenční modulátor Frekvenčně modulovaný signál získámerozlaďováním LC oscilátoru varikapem. Změnou napětí na varikapu se mění jeho kapacita a tím i rezonanční frekvence rezonančního obvodu oscilátoru.
Fázově modulovaný signál získáme rozlaďováním paralelního rezonančním obvodu, který bude v úzkém pásmu rozlaďován reaktančním prvkem. Tímto prvkem může být varikap, tranzistor nebo indukčnost, který bude řízen modulačním napětím. Fázový modulátor Obr. 5: Fázový modulátor
Impulsový modulátor výstup Obr. 6: Impulsový modulátor
v primárním modulátoru se nejprve namoduluje vstupní modulační signál na vysokofrekvenční nosnou vlnu o kmitočtu f • tento signál má podobu signálu PCM • v modulátoru se uskutečňuje dvojstavové klíčování s fázovým posuvem, označované jako modulace B-PSK Princip činnosti Příklady využití v praxi • bezdrátový přenos dat • digitální vysílání • digitální příjem
Kontrolní otázky: Vysvětlete princip modulátoru a demodulátoru. Proveďte základní rozdělení analogových modulátorů. Vysvětlete princip diodových modulátorů. Kde se využívají analogové a impulsové modulátory?
Seznam obrázků: Obr. 1: vlastní Obr. 2: KORF. Pulsní modulace: PAM. In: [online]. 2012 [vid. 21.2.2012]. Dostupné z: TKS_1 - modulace.ppt - Zefram Obr. 3: KORF. Pulsní modulace: PŠM a PPM. . In: [online]. 2012 [vid. 21.2.2012]. Dostupné z: TKS_1 - modulace.ppt - Zefram Obr. 4: ČVUT. Modulace: PCM modulace. In: [online]. 2012 [vid. 22.2.2012]. Dostupné z: www.comtel.cz/files/download.php?id=5126 Obr. 5: vlastní Obr. 6: MFF UK. Radiokomunikační systémy: BSK modulace. In: [online]. 2012 [vid. 2.3.2012]. Dostupné z: http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/skripta/elektronika/cdm/cdm2.html
Seznam použité literatury: [1] BEZDĚK, M., Elektronika I.České Budějovice:KOPP,2002. ISBN 80-7232-171-4. [2] MACHÁČEK, Z., NEVŘIVA, P., Modulované signály.Ostrava:VŠB-TUO, 2012. ISBN 978-80-248-2600-4. [3] Modulace. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. 2012 [cit. 10. 2. 2013]. Dostupnéz: http://cs.wikipedia.org/wiki/Modulace [4] KORF, J. DOI: modulační metody. [online]. 2012 [cit. 21.2.2013]. Dostupné z: TKS_1 - modulace.ppt - Zefram