Fatih Üniversitesi Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü EEM 316 Haberleşme I DENEY 4 GENLİK (AM) DEMODÜLASYONU

Transkript

1 Fatih Üniversitesi Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölüü EEM 316 Haberleşe I DENEY 4 GENLİK (AM) DEMODÜLASYONU 4.1 Aaçlar 1. Genlik odülasyonunun genel prensiplerinin anlaşılası.. Diyot Algılayıı ile genlik odülatör yapılası. 3. Ürün Algılayıı ile genlik odülatör yapılası 4. Ön Çalışa Kitaptan 4. Üniteyi okuyunuz. 4.3 Cihazlar ve Malzeeler Deney için gerekli alzeeler Tablo 4.1 de listeleniştir. Deneye başlaadan öne, deneyde kullanılaak olan ihazların odel nuarasını, seri nuarasını ve ofis stok nuarasını yazınız. Ayrıa, hasarlı ihazları not ediniz. Tablo 4.1 Deneyde kullanılaak alzee listesi No: Malzeeler Model Seri No: Ofis Stok No: 1 Dijital Osiloskop Sinyal Jeneratörü (1) 3 Sinyal Jeneratörü () 4 DC Güç Kaynağı 5 Osiloskop Probları ve Kablolar 6 Diyot Algılayıı Ünitesi 7 Çarpan Algılayıı Ünitesi Hasar ve diğer yorular: 4.4 Teel bilgiler Deodülasyon işlei, ta anlaıyla odülasyon işleinin tersidir. Genlik (AM) odülasyonunda yüksek frekanslı taşıyıı sinyal ile değişken düşük frekanstaki ses (taşınan) sinyallerini iletir. Ses (taşınan) sinyalin tekrar elde edilesi için AM sinyalinden ayrılası gerekektedir. Ses sinyalinin odülasyondaki sinyalden ayrılası işleine deodülasyon veya algılaa denektedir. Şekil 4.1 de görüldüğü gibi, algılaa eşzaanlı (senkron) veya eşzaansız (asenkron) olarak sınıflandırılır. EEM 316 Haberleşe I Deney 4 Sayfa 1/9

2 Şekil 4.1 Genlik deodülasyonu Diyot Algılayıı (Diode Detetor) Genlik ile odüle ediliş sinyalde, taşıyıı sinyalin genliği odülasyon genliği ile değişir. Deodülasyonda ise odüle ediliş sinyal genlik odülasyonundan (AM) çıkarılır. Şekil 4. Doğrultalı deodülasyonun blok diyagraı. Şekil 4. de karakteristik bir diyot algılayıı blok diyagraı gösterilektedir. Genlik odülasyonunda (AM) doğrultuuya giren sinyalde, sinyal pozitif ve negatif zarfları da içerektedir. Doğrultuudan çıkan sinyal zarf sinyalinin pozitif tarafını ve DC seviyesini içerir ki zaten ses (bilgi) sinyali bunları içerekteydi. Sonrasında ses sinyali DC voltajın sinyalden ayrılasıyla tekrar elde edilir. Şekil 4.3 de pratik diyot algılayıı devresi gösterilektedir. R 1, R, R 3, R 4, U 1 ve U eleanları, AM sinyali için gerekli kazanı sağlaak için birbirine sıralı bağlı tersleyii kuvvetlendiriiye bağlanıştır. Genlik sinyali D 1 diyotu ile doğrultulaktadır ve sonrasında C, C 3 ve R 5 e bağlanarak alçak geçiren filtrenin girişine verilir. Alçak geçiren filtrenin çıkışında pozitif yarı zarflı DC seviyeli sinyal vardır. C 4 kapasitesi alçak geçiren filtreden gelen sinyalin DC bileşenlerini tutarak AC sinyalin geçişine izin verir. EEM 316 Haberleşe I Deney 4 Sayfa /9

3 4.. Çarpan Algılayıı (Produt Detetor) AM sinyallerinin deodülasyonu denge odülatörü tarafından da gerçekleştirilebilir. Bu tür deodülatörlere eşzaanlı algılayıı veya çarpan algılayıı da denektedir. Şekil x AM t genlik 4.4 de denge odülatör MC1496 tü devresinin iç yapısını görekteyiz. Eğer ( ) odülasyon sinyalini, x ( taşıyıı sinyali gösterekteyse; x x AM ( V [ 1+ µ os( πf ][ V os( πf ] = (4.1) DC ( V os( πf Şekil 4.3 Diyot algılayıı devresi. = (4.) Bu iki sinyal denge odülatörün giriş kısına bağlıysa, denge odülatörünün çıkışı aşağıdaki şekilde olur; x out ( = kx ( x AM ( = kv V [ 1+ µ os( πf ] os ( πf DC kvdcv = kvdcv + kvdcv + µ os ( πf [ 1+ µ os( πf ] os[ ( πf ] (4.3) k denge odülatörün kazanıdır. Denkle 4.3 ün sağ tarafındakiler birini teri DC seviyeyi, ikini teri odüle ediliş sinyali, üçünü teri is. dereeden sinyal haroniklerini verektedir. Modüle ediliş bilgi sinyalini ayırak için genlik sinyalinin x out ( çıkışı kullanılır. EEM 316 Haberleşe I Deney 4 Sayfa 3/9

4 Şekil 4.4 MC1496 nın iç yapısı. Şekil 4.5 de çarpan algılayıının iç yapısını gösterektedir. VR 1 ayarı taşıyıı sinyalin seviyesini kontrol etektedir. MC1496 nın 1 nolu ayaktaki çıkış sinyali Denkle 4.3 de veriliştir. Alçak geçiren filtre C 7, C 9 ve R 9 ile bilgi sinyalini tekrar elde etek için sinyalin üçünü teriini. deree haronikli genlik odülasyon teriinden kaldıraktadır. Denkle 4.3 de verilen sinyalin DC seviyesini ortadan kaldırak için C 10 kapasitesi kullanılır. Deodüle ediliş çıkış sinyali ise Denkle 4.4 deki gibi gösterilir. x out kv V = (4.4) DC ( µ os( πf Denkle 4.4 ses sinyalini gösterektedir. Başka bir şekilde söyleek istersek çarpan algılayıı genlik odülasyonundan ses ( bilgi) sinyalini çıkaraktadır. Yukarıdaki yapış olduğuuz her iki deneyi de özetleek istersek, diyot algılayıı eşzaanlı olayan basit bir devre yapısına sahiptir fakat verililiği kötüdür. Çarpan algılayıı ise eşzaanlı çalışan bir yapıdadır, çok iyi bir verililiğe sahiptir fakat karaşık bir devre yapısı vardır. Ayrıa, taşıyıı sinyalin genlik odülasyon sinyaliyle kesin bir eşzaanlılığa ihtiyaı vardır. EEM 316 Haberleşe I Deney 4 Sayfa 4/9

5 Şekil 4.5 Çarpan algılayıı devresi. 4.5 Deney Uygulaası Not: DO (dijital osiloskop) kullandığınızda; DO dan verileri kaydederken, kritik tü bilgileri kaydedin. Örneğin; DC seviyesi, tepe değeri, periyot ve frekenas değerleri. Sonrasında çıkış dalga şeklini düzgün olarak DO çıkışı olarak dereeli grafiğe çiziniz. DO çıkışı sabitleek için hold ve storage özelliklerini kullanınız Diyot Algılayıı (Diode Detetor) Devresi 1. DSB-SC odülatörünün besleesini HAMEG in DC panelinden yapınız. SW 1 anahtarı R 11 de, SW anahtarı R 1 de olsun. CARRIER INPUT girişine 50 V pp 00 khz sinüs dalgası, AUDIO INPUT girişine 150 V pp, 3 khz sinüs dalgası olaak şekilde sinyal veriniz. DSB-SC OUTPUT çıkışındaki odüle ediliş sinyali gözleleyiniz ve VR 1 i kullanarak odülasyonu %100 olaak şekilde ayarlayınız.. Diyot Algılayıı (Diode Detetor) devresinin besleesini HAMEG in DC panelinden yapınız (GROUND ların ortak olasına dikkat ediniz). DSB-SC OUTPUT çıkışını Diyot Algılayıı devresinin AM INPUT girişine bağlayınız. 3. Deodüle ediliş çıkış sinyalini gözleleyiniz. AUDIO INPUT ve DEMODULATION OUTPUT sinyallerini Tablo 4. ye kaydediniz. DEMODULATION OUTPUT taki sinyalin frekansını ve genliğini (T-T) osiloskopu kullanarak ölçünüz ve Tablo 4. ye kaydediniz. EEM 316 Haberleşe I Deney 4 Sayfa 5/9

6 4. AUDIO INPUT sinyalinin frekansını sırasıyla khz ve 1 khz olarak değiştiriniz. Adı 3 te olduğu gibi AUDIO INPUT ve DEMODULATION OUTPUT sinyallerini Tablo 4. ye kaydediniz Çarpan Algılayıı (Produt Detetor) Devresi 1. DSB-SC odülatörün besleesini HAMEG in DC panelinden yapınız. SW 1 R 11 de ve SW R 1 de olsun. CARRIER INPUT girişine 50 V pp 500 khz sinüs dalgası ve AUDIO INPUT girişine 150 V pp 3 khz sinüs dalgası uygulayınız. Modülasyon indisinin %50 olasını sağlayınız. Modülasyon indisi için DSB-SC nin VR 1 potansiyoetre ayar tuşunu kullanınız.. Çarpan Algılayıı (Produt Detetor) devresini DC panelden besleyiniz. DSB-SC OUTPUT çıkış sinyalini Çarpan Algılayıı devresinin AM INPUT girişine bağlayınız. 3. DEMODULATION OUTPUT çıkış sinyalini gözleleyiniz. VR 1 ve VR yi kullanarak çıkıştan gözlelediğiniz sinyalin aksiu tepe değerine ulaştığından ein olunuz. AUDIO INPUT giriş sinyalini ve DEMODULATION OUTPUT çıkış sinyalini Tablo 4.3 e kaydediniz. DEMODULATION OUTPUT taki sinyalin frekansını ve genliğini (T-T) osiloskopu kullanarak ölçünüz ve Tablo 4.3 e kaydediniz. 4. AUDIO INPUT sinyalinin frekansını sırasıyla khz ve 1 khz olarak değiştiriniz. Adı 3 te olduğu gibi AUDIO INPUT ve DEMODULATION OUTPUT sinyallerini Tablo 4.3 e kaydediniz. 5. CARRIER INPUT sinyalini 50 V pp 1 MHz sinüs dalgasına AUDIO INPUT sinyalini 150V pp khz sinüs dalgasına ayarlayınız. DSB-SC den VR 1 kullanılarak %50 odülasyon indisini elde ediniz. 6. AUDIO INPUT ve DEMODULATION OUTPUT sinyallerini Tablo 4.4 e kaydediniz. 7. CARRIER INPUT sinyalinin frekansını sırasıyla 1,5 MHz ve MHz olarak değiştiriniz. Adı 6 da olduğu gibi AUDIO INPUT ve DEMODULATION OUTPUT sinyallerini Tablo 4.4 e kaydediniz. EEM 316 Haberleşe I Deney 4 Sayfa 6/9

7 Tablo 4. (V = 50 V pp, V = 150 V pp, f = 00 khz, = 100%) Ses Giriş Frekansı Ses Giriş Dalgası Deodüle Ediliş Sinyal Çıkış Dalgası Y1: 50 V A: 00 µs. Y1: 1 V A: 00 µs. 3kHz Y1: 50 V A: 00 µs. Y1: 1 V A: 00 µs. khz Y1: 50 V A: 500 µs. Y1: 1 V A: 500 µs. 1kHz EEM 316 Haberleşe I Deney 4 Sayfa 7/9

8 Tablo 4.3 (V = 50 V pp, V = 150 V pp, f = 500 khz, = 50%) Ses Giriş Frekansı Ses Giriş Dalgası Deodüle Ediliş Sinyal Çıkış Dalgası Y1: 50 V A: 00 µs. Y1: 500 V A: 00 µs. 3kHz Y1: 50 V A: 00 µs. Y1: 500 V A: 00 µs. khz Y1: 50 V A: 00 µs. Y1: 500 V A: 00 µs. 1kHz EEM 316 Haberleşe I Deney 4 Sayfa 8/9

9 Tablo 4.4 (V = 50 V pp, V = 150 V pp, f = khz, = 50%) Taşıyıı Giriş Frekansı Ses Giriş Dalgası Deodüle Ediliş Sinyal Çıkış Dalgası Y1: 50 V A: 00 µs. Y1: 500 V A: 00 µs. 1 MHz Y1: 50 V A: 00 µs. Y1: 500 V A: 00 µs. 1.5 MHz Y1: 50 V A: 00 µs. Y1: 500 V A: 00 µs. MHz EEM 316 Haberleşe I Deney 4 Sayfa 9/9