dlabos.wz.cz - pokud chcete nepatrně podpořit zkvalitnění tohoto webu, použijte odkaz přes reklamní systém http://7w.cz/666 a následně pokračujte kliknutím na šipku vpravo nahoře.

Může obsahovat pravopisné i faktické chyby. Obrázky lze zvětšit obvykle nabídkou pravým tlačítkem - zobrazit obrázek nebo otevřít obrázek.

51 - Demodulace FM signálu

DM - úvod:

Demodulátor je elektronický obvod, které mají za úkol oddělit vysokofrekvenční signál od modulačního nízkofrekvenčního signálu, který obsahuje přenášenou informaci. Různé způsoby modulace nosných signálů vyžadují používat různé druhy demodulátorů. Demodulátory používané v rozhlasovém přijímači jsou tyto:

- demodulátory AM signálů (detektory);

- demodulátory FM signálů.

DM FM:

Nejčastěji používaný princip detekce FM signálů spočívá v tom, že :

• nejprve se kmitočtově modulovaný signál převede v tzv. diskriminátoru na signál modulovaný AM i FM

• takto upravený signál se v obvyklém amplitudovém demodulátoru (nejčastěji diodovém) normálně nemoduluje.

• Aby nedocházelo ke zkreslení, musí být závislost amplitudy výstupního napětí diskriminátoru na kmitočtu přiváděno vstupní napětí lineární. Na vstup kmitočtových demodulátorů musí být přiváděn mezifrekvenční signál se stálou amplitudou (pouze tzv. poměrový detektor dokáže potlačit sám amplitudové rušení). Jinak se nežádoucí změny amplitudy projeví jako nf napětí, které je pak zesilováno současně s užitečným signálem.

• K potlačení rušivé AM modulace bývá před demodulátorem FM signálu zapojen omezovač amplitudy.

Fázový diskriminátor:

Z celé řady FM detektorů patří dodnes mezi nejpoužívanější. Vlastní fázový diskriminátor je tvořen pásmovou propustí, jejíž primární obvod L₁C₁ i indukčně vázaný sekundární obvod L₂C₂ jsou naladěny na kmitočet nosné vlny. Napětí U₁ z primárního obvodu je kondenzátorem C_v přivedeno do středu sekundárního vinutí. K převodu kmitočtově modulovaného signálu na signál modulovaný amplitudově i kmitočtově (U_A, U_B) se používá názorového součtu primárního napětí U₁ a poloviny sekundárního napětí U₂.

vlastní fázový diskriminátor obvod deemfáze

Kmitočtový detektor se souměrným zapojením diod („fázový diskriminátor“ viz obr.) je připojen na poslední stupeň MF zesilovače, který pracuje jako amplitudový omezovač. Výstupní napětí U_A a U_B vlastního fázového diskriminátoru se diodovými detektory zpracovávají na napětí U_a a U_b, které vzhledem k nf vstupu působí proti sobě. Výstupní napětí . SS proudy v obvodu diod se uzavírají přes VF tlumivku TL, která je nutná, protože mezi středem cívky L₂ a bodem C je ST MF napětí U₁. Protože kondenzátory C_z mají při vysokých kmitočtech zanedbatelně malé reaktance, lze považovat body C a D za VF uzemněné.

Přichází-li na diskriminátor signál bez modulace , je , diodami obou detektorů procházejí stejně velké proudy, na stejných odporech R_z se vytvoří stejné úbytky , výstupní napětí U_nf je nulové.

Kmitočtově modulovaný signál diskriminátor převede na napětí U_A a U_B různých velikostí, proto budou různě velká i usměrněná napětí U_a a U_b. Na výstupu demodulátoru se objeví rozdílové napětí , jehož velikost je úměrná kmitočtovému zdvihu. Napětí U_nf je NF napětím po demodulaci.

Po dosažení optimálního odstupu signálu od rušení se ve vysílačích pro FM uměle zdůrazňují vyšší modulační kmitočty – provádí se tzv. preemfáze.

V přijímačích se za demodulátorem dělá zpětná korekce obvodem deemfáze. Tento obvod je tvořen dolní propustí RC, která modulační složky s vyššími kmitočty opět potlačí, takže celková útlumová charakteristika přenosové cesty je rovnoměrná. Smysl této úpravy spočívá v tom, že propust RC v přijímači potlačí i šum. Podle normy je časová konstanta obvodu deemfáze .

!Pro radost Fojtové!:

Existují také integrované FM demodulátory. Jednotlivé typy se mezi sebou liší hlavně způsobem, jakým realizují demodulaci signálu:

• první se drží klasického způsobu pomocí poměrového detektoru. Obvod MAA 3014

• druhý užívá tzv. Koincidenčního detektoru, který má sice více tranzistorů, ale ke správné činnosti mu stačí jednoduchý laděný LC obvod. Obvod MAA 661

první způsob jsme si popsali před chvilkou takže se budu zabývat druhým způsobem a to Koincidenčním detektorem.

Koincidenční detektor:

Podobně jako u ostatních detektorů pro FM se převádí frekvenční odchylka nejprve na fázový rozdíl dvou napětí. To lze provést pomocí dvou vázaných obvodů nebo můžeme použít fázový posuv mezi vstupním a výstupním napětím členu RLC, tzn. Použít jeden rezonanční obvod, dosáhneme tak jednoduše realizovatelné a právě tak jednoduše nastavitelné zapojení viz obr.

Obrázek představuje závislost fázového posuvu mezi vstupním a výstupním napětím takového rezonančního obvodu na rozladění. Na střední frekvenci f₀ se fázový rozdíl mezi u_vst a u_výst rovná . Křivka má zde svůj inflexní bod. Mezi je přibližně lineární. Frekvenčně leží tyto body tím dále od sebe, resp. Lze změnit tím větší zdvih na fázovou změnu , čím větší je tlumení rezonančního obvodu.

Další problém spočívá v přeměně fázového zdvihu na odpovídající změny napětí. Toho dosáhneme pomocí logického součinu viz následující obr.

omezovač fázový člen log. součin dolní propust

Přivedeme-li vstupní a výstupní napětí fázovacího členu na vstupy obvodu logického součinu, bude na jeho výstupu napětí u_s jen tehdy, jestliže budou napětí u_e a u_a na logické úrovni H. Účelně omezíme napětí před fázovacím článkem, takže dostaneme meandrovitý průběh. Zatímco napětí u_e je konstantní, závisí velikost u_a na frekvenční odchylce. Musíme se postarat o to, aby napětí u_a bylo stále udržováno na úrovni potřebné pro součinový obvod.

Může obsahovat pravopisné i faktické chyby. Obrázky lze zvětšit obvykle nabídkou pravým tlačítkem - zobrazit obrázek nebo otevřít obrázek.

dlabos.wz.cz - pokud chcete nepatrně podpořit zkvalitnění tohoto webu, použijte odkaz přes reklamní systém http://7w.cz/666 a následně pokračujte kliknutím na šipku vpravo nahoře.