Analiza si masurarea semnalelor modulate in amplitudine

Analiza si masurarea semnalelor modulate in amplitudine

Un semnal modulat in amplitudine (fig.7.21) se exprima prin relatia:

(7.52)

Unde w_p este pulsatia purtatoarei; w_m este pulsatia semnalului modulator; m - gradul de modulatie. Modulatia in amplitudine poate fi:

simetrica (semnalul de inalta frecventa este simetric fata de axa OX);

asimetrica (alternantele pozitive si negative ale semnalelor de pulsatie w_p difera intre ele ca amplitudine).

Gradul de modulatie al unui semnal modulat in amplitudine simetric se defineste astfel:

 

(7.53)

unde:

Fig. 7.21. Semnal modulat in amplitudine

a. Metoda directa de masurare a gradului de modulatie in amplitudine se bazeaza pe vizualizarea semnalului modulat pe ecranul unui osciloscop si determinarea marimilor A si B (fig. 7.21). Gradul de modulatie rezulta:

(7.55)

Metoda poate fi utilizata pentru semnalele modulate in amplitudine simetrice si pentru m<

b. Metoda trapezului inlocuieste baza de timp a osciloscopului din metoda directa chiar cu semnalul modulator de pulsatie w_m. In acest mod, infasuratoarele superioara si inferioara vor fi proportionale in fiecare moment de timp cu semnalul aplicat placilor care introduc deflexia orizontala. Pe ecran apare un trapez (fig.7.22) ale carui laturi neparalele sunt rezultatul (in coordonate X - Y) infasuratoarei semnalului modulat (pe Y).

Fig. 7.22. Ilustrarea metodei trapezului

In cazul modulatiei in amplitudini simetrice, gradul de modulatie este dat de relatia (7.55).

c. Metoda dublei detectii se utilizeaza la aparatele care indica direct gradul de modulatie m. Aceste aparate sunt denumite modulometre. Principiul metodei consta in masurarea gradului de modulatie in amplitudine al unui semnal (fig.7.23,a) prin doua detectii. Dupa prima detectie, cea a semnalului de inalta frecventa (modulat), rezulta un semnal care reproduce infasuratoarea de modulatie (fig.7.23,b). Valoarea medie a semnalului este chiar amplitudinea purtatoarei U₀.

Cea de-a doua detectie conduce la separarea componentei alternative a infasuratoarei, care este proportionala cu mU₀, de componenta continua, determinata de U₀ (fig.7.23,c). Din raportarea celor doua valori masurate (U₀ si mU₀), rezulta gradul de modulatie m.

Schema simplificata a modulometrului este prezentata in fig.7.24,a. Conditia realizarii primei detectii este ca valoarea constantei de timp t=RC₁ sa fie mult mai mare decat perioada T_p (T_p=1/f_p) a purtatoarei si mult mai mica decat cea a semnalului modulator T_m (T_m=1/f_m).

Fig. 7.23. a) Semnalul modulat; b) semnalul dupa prima detectie; 

c) semnalul dupa a doua detectie

Considerand separat grupul detector D-C₁-R (fig. 7.24,b) la intrarea caruia se aplica un semnal u(t) de forma (7.52), tensiunea u_R la bornele rezistorului R este:

(7.56)

unde r_d este rezistenta diodei D in conductie directa.

Fig. 7.24. Schema de principiu a modulometrului.

Notand cu: se observa ca expresia curentului

care apare dupa prima detectie in punctul A este:

(7.57)

Prezenta inductivitatii L determina trecerea prin instrumentul de masurare M₁ doar a componentei de curent continuu a semnalului

detectat de forma (7.57), proportionala cu U₀. Din raportarea indicatiilor instrumentelor M₁ si M₂, rezulta gradul de modulatie m.

Cuplajul M este variat astfel incat indicatia instrumentului M₁ sa aiba intotdeauna aceeasi valoare (de referinta) in fiecare masuratoare. In acest caz, scara instrumentului M₂ se gradeaza direct in valori ale gradului de modulatie m.