Modulatia de frecventa

MODULATIA DE FRECVENTA

DEVIATIA DE FRECVENTA

Deviatia de frecventa este masura in care frecventa purtatoarei este variata la modificare cu 1 V a nivelului semnalului. Unitatea de masura pentru deviatia de frecventa este kHz/V.

De exemplu, sa presupunem ca o purtatoare de 100kHz trebuie modulate cu un semnal dreptunghiular care are o amplitudine de 5 V (figura 15.2).

Daca deviatia de frecventa este de 10kHz/V, atunci pentru perioada de la A la B, frecventa purtatoarei va creste cu amplitudinea semnalului x deviatia de frecventa = 5 x 10 kHz = 50kHz, obtinand o frecventa a purtatoarei de 1000 kHz + 50kHz = 1050kHz.

De la punctual B la C frecventa purtatoarei va fi deviata cu aceeasi valoare, adica 5 x 10 = 50 kHz, dar de data aceasta in directia negative, obtinand o frecventa mai mica, de 1000 - 50 = 950 kHz.

DEVIATIA MAXIMA

Modificarea frecventei purtatoarei, datorita nivelului semnalului trebuie limitata la o valoare maxima, pe care purtatoarea nu trebuie sa o depaseasca. Aceasta se numeste deviatia maxima de frecventa. De exemplu, transmisiile BBC cu M.F. folosesc o deviatie de frecventa de 15 kHz/V si o deviatie maxima de 75 kHz. Valoarea maxima a semnalului este limitata de deviatia maxima permisa.

Semnalul maxim = Deviatia maxima / Deviatia de frecventa = 75kHz / 15kHz/V = 5V, sau cu alte cuvinte, 5 V in directia pozitiva sau in directia negative.

FRECVENTELE LATERALE SI LARGIMEA DE BANDA

Cand o purtatoare este modulate in frecventa, se produc un numar infinit de frecvente laterale. Amplitudinea frecventelor laterale scade progresiv pe masura ce se departeaza de purtatoare.

Banda unui sistem M.F. ar trebui atunci sa fie infinita pentru a include toate frecventele laterale. In practica, se pot neglija frecventele laterale mai mici, fara a rezulta distorsiuni notabile. De exemplu, BBC foloseste o banda de 250 kHz pentru transmisiile sale M.F.

Modulatia de Modulatia de

amplitudine frecventa

1. Amplitudinea purtatoarei Se modifica Ramane constanta

2. Frecventele laterale Doua pentru fiecare

frecventa a semnalului Numar infinit

3. Largimea de banda    9 kHz 250 kHz

AVANTAJE ALE MODULATIEI DE FRECVENTA

Modulatia de frecventa este superioara modulatiei de amplitudine in urmatoarele aspecte :

1. Cu sistemul M.F. este posibila o mai buna calitate a sunetului. Aceasta se intampla datorita benzii mai largi care poate gazdui mai multe armonici ale semnalului.
2. Transmisiile M.F. au un nivel foarte scazut de zgomot. Zgomotul este reprezentat de semnale nedorite care apar la iesire, de obicei datorate modificarilor de amplitudine ale purtatoarei. In sistemul M.F. acestea se pot usor elimina prin limitarea ambelor varfuri ale purtatoarei. Informatiile obtinute la schimbarea de frecventa a purtatoarei raman nealterate.

EMITATORUL CU MODULATIE DE FRECVENTA

Emitatorul este un aparat sau o instalatie care produce energie de radiofrecventa modulata in vederea asigurarii unei radiocomunicatii. In cazul emitatorului cu modulatie in frecventa se utilizeaza modulatia la nivel scazut. Emitatorul cu modulatie in frecventa radiaza puteri variind de la cativa wati pana la circa 50 kW. Acest tip de emitator poate transmite si emisiuni stereofonice, daca au in componenta lor un codor stereofonic.

Emitatorul M.F. (figura 15.3) este similar cu un emitator M.A. cu exceptia etajului de modulare (etajul 3). Modularea de frecventa se obtine cu ajutorul unui oscilator R.F a carui frecventa este variata dupa semnalul A.F. care este aplicat de la un amplificator A.F. (etajul 2).

DATELE DE TRANSMISIE CU M.F. ALE BBC

Tipul banda laterala dubla

Largimea de banda 250 kHz

Deviatia de frecventa 15 kHz/V

Deviatia maxima 75 kHz

Purtatoarea FIF: 89 MHz; 91,5 MHz; 93,5 MHz.

RECEPTORUL PENTRU MODULATIE DE FRECVENTA

Figura 15.4 prezinta o schema bloc pentru un receptor superheteroida.

Primul etaj al receptorului M.F. este un amplificatory acordat de R.F., care inlocuieste tunerul din receptorul M.A. Acest etaj este necesar in receptoarele M.F pentru a asigura suficienta amplificare purtatoarei FIF. Oscilatorul local si mixerul (etajele 2 si 3) schimba frecventa purtatoarei selectate intr-o frecventa intermediara, de 10,7 MHz. Acestea sunt urmate de un amplificatory de F.I. Detectorul M.F sau decodorul (adeseori numit discriminator) transforma deviatiile de frecventa in semnalul original A.F., care este livrat unui etaj de A.F si apoi mai departe catre difuzorul de sarcina. Largimea de banda a semnalului M.F. este de 250 kHz. Aceasta inseamna ca benzile pentru amplificatorul R.F si pentru amplificatorul F.I. trebuie sa fie identice, adica 250 kHz. Etajele de A.F (etajele 7 si 8) au o banda de aproximatov 20 Hz - 20 kHz.

REGLAJUL AUTOMAT AL AMPLIFICARII (RAA)

De multe ori, datorita unor cauze diferite cum ar fi de exemplu conditiile atmosferice, nivelul purtatoarei la receptie variaza (fading), provocand variatii suparatoare la iesirea receptorului. Se poate depasi acest inconvenient prin folosirea unui reglaj automat al amplificarii, atat in etajele de R.F. cat si in cele de A.F.

Reglajul automat al amplificarii (RAA) se obtine printr-o retea de reactie de current continuu aratata in figura 15.5. Iesirea curentului continuu a detectorului este adusa inapoi la intrarea primului etaj de F.I.

Tensiunea de reactie controleaza castigul amplificatorului F.I. astfel incat amplificarea sa creasca atunci cand purtatoarea receptionata este slaba si sa descreasca atunci cand putatoarea este puternica.

CONTROLUL AUTOMAT (CAF)

Un semnal distorsionat la iesirea receptorului poate fi cauzat si de un acord incorect. Pentru a obtine acordul corect, se foloseste, mai ales in receptoarele M.F., un control automat al frecventei. Controlul automat al frecventei controleaza frecventa oscilatorului local, folosind un discriminator sau un comparator, ca in figura 15.6. discriminatorul transforma o frecventa intermediara incorecta intr-o "tensiune de control" care ajusteaza frecventa oscilatorului local.