DENEY 2: AM MODÜLASYON / DEMODÜLASYON

Transkript

1 DENEY 2: AM MODÜLASYON / DEMODÜLASYON AMAÇ: Genlik odülyonu ve deodülyonun ilişkin teorik heplrın ypılı, odültör ve deodültör devrelerinin gerçeklenerek teel kvrlrın inelenei. MALZEMELER Oilokop, güç kyngı (12, -8 V verebileek), işret üretei (2 de Entegre: 1 tne MC 1496 (LM 1496) (1 tne de yedek lın) Dirençler: 3 x 51KΩ, 2 x 680Ω, 2 x 3K9Ω, 3 x 1KΩ, 1 x 6K9Ω, 1 x 50K pot 1 x 11.5KΩ,1 x 10 KΩ Kpiteler: 1 x 1nF, 4 x 100 nf Diyot: 1N4148 ÖN BİLGİ Teel bnttki işretlerin bir hberleşe knlınd iletie uygun hle getirilei işleine odülyon dı verilir. Modülyon işleinde odüle eden (iletilek itenen) işrete bilgi işreti, odüle edilen işrete ie tşıyıı dı verilir. Modülyon işleinden onr, teel bnttki bilgi işreti yükek bnd tşınış olur. Modüle ediliş işretler yükek bnt bölgeinde bulunduğundn bu işretleri iletek için gereken ntenler dh küçük boyutludur. = λ.f forülü htırlnır, işretin freknının rtıyl dlg boyunun zlğı çıktır. Örneğin 3 KHz freknlı bir ton işretini iletebilek için gereken 1/10 dlg boyu ntenin uzunluğu 1/10 * ( / 3000) = etre ollıdır. Modüleli işretin erkez freknı tşıyıı freknı trfındn belirlendiğinden knl bnt genişliği lt bntlr bölünerek ynı nd birden fzl bilgi işretinin ynı knl üzerinde tşını d ğlnbilir. Bunlr ek olrk, odülyon türüne bğlı olrk çeşitli çevreel gürültü ve bozuu etkinin iletilen işreti etkileeinin de önüne geçilebilir. Tşıyıı işretin genliğinin bilgi işretinin genliğine bğlı olrk değiştirileiyle elde edilen odülyon türlerinin genel dı Genlik Modülyonudur (AM). Tşıyıılı genlik odülyonunun genel forülü şu şekildedir: = (1 ( ( AM Burd (= A o( wt ϕ) tşıyıı, ( bilgi işreti, ie bilgi işretinin genliğini ınırly yryn bir odülyon indekidir. Yukrıdki denklede ( yerine konrk denkle düzenlenire AM = (1 ( A o( w t ϕ ) = A o( w t ϕ) A ( o( w t ϕ) Elde edilir. Burdn görüldüğü üzere, odüleli işretin içinde tşıyıı yrı bir teri olrk bulunktdır. Bu odülyon türüne tşıyıılı genlik nodülyonu dının verilei bu nedenledir. Modülyon indekinin görevi, (( teriinin genliğinin ( nin genliğinden dh büyük olını engelleektir. Eğer bu ınır şılır, şırı odülyon dı verilen duru oluşur ve lıı trft bilgi işreti bozulız olrk elde edileez (Şekil 1 ve 2).

2 Şekil 1. Aşırı odülyonlu işret. Bilgi işreti (=o(w şeklindedir. Şekil 2. Alııd elde edilen işret. Şekil 3. Genlik odülyonu

3 ( = A o(w ve ( = A o(w olk üzere tşıyıılı AM işret şğıdki gibidir: = A (1 A o( w o( w = A o( w A A = A o( w A A o( w o( w / 2o(( w w ) A A / 2o(( w w ) Son eşitlikteki teriler ıryl tşıyıı, üt yn bnt ve lt yn bnt olrk dlndırılır. Elde edilen işretin ve bilgi işretinin pektruu Şekil 4 teki gibidir: A /2 A /2 A A /4 -f f f -f f f f () (b) Şekil 4. ) Bilgi işretinin pektruu, b) AM işretin pektruu Spektrudn d görülebileeği gibi odülyon onund örtüşe olı için tşıyıı freknının bilgi işretinin kiu freknının en z 2 ktı olı gereklidir (f in =2f ). Ayrı, tşıyıılı AM odülyon için gerekli iniu bnt genişliği de yine ynı şekil üzerinden B= 2f olrk bulunur. ZARF DETEKTÖRÜ Tşıyıılı AM işretin lınınd ıklıkl kullnıln yöntelerden biri de zrf detektörüdür. Zrf detektörü prenip olrk bir doğrul olyn doğrultuu ve bir lçk geçiren üzgeçten oluşur. Doğrultuu olrk t dlg doğrultuu kullnıldığını vrylı. Bu durud doğrultuu çıkışınd oluşk işret x(, x = g = g A ( 1 o( w o( w r Modüleli işretin zrfı V( ie, x = g V o( w V = A (1 ( r

4 Modülyon indekinin görevinin ( nin genliğini [-1, 1] rlığınd ınırlk olduğu htırlnır, V( teriinin genliğinin her zn pozitif olğı ve utlk değerin dışın kendii olrk çıkğı görülür. Bu durud x = gv o( w Co lu terii utlk değer dışın doğrudn çıkrk ükün değildir. Ank, Fourier erii yrdııyl bu teri çılır, = x( gv 0 2 k = 1 k o 2 kwt elde edilir. Prntez içindeki teriin topl ifdeli 2. yrıı lçk geçiren üzgeç trfındn üzülür ve AGS çıkışınd y = g0v = g0 (1 ( Bilgi işreti bir kznç ve DC frk ile elde ediliş olur. DENEYİN YAPILIŞI 1. Şekil.1 deki devreyi kurunuz ve gerili uyguldn öne (-8V), (12V) ve toprk bğlntılrını kontrol ediniz. 2. Modültör tşıyıı girişi için freknı 500KHz genliği tepeden tepeye 1V oln inüzoidl işreti uygulyınız. 3. Bilgi işreti için, freknı 200 Hz, genliği tepeden tepeye 0,4 V oln bir inüzoidl uygulyınız. 4. Modülyonlu işret entegrenin 6. uundn görüleektir. Gözlelediğiniz işreti çiziniz ve bu işretin odülyon indekini heplyınız. 5. Potun direnini değiştirerek çıkış işretindeki değişii gözleleyerek, değişiin nedenini çıklyınız. 6. <1, =1 ve >1 oldugu durulrd gözlelenen işreti çiziniz. 7. Şekil.2 deki deodültör devreini kurun ve odültör çıkışını deodültörün girişine verin. Bilgi işreti ile deodültör çıkışını oilokop üzerinde götererek onuu yorulyın.

5 1kΩ 12V 0.1µF 1kΩ 51kΩ 51kΩ 1kΩ 3.9kΩ Tşıyıı girişi 1nF Vout 3.9kΩ Bilgi girişi Ω 680Ω 51kΩ kΩ 6.9kΩ -8V Şekil 1 Genlik Modültörü devrei 100nF 1N kΩ 10kΩ 100nF Şekil 2 Deodültör devrei (Zrf detektörü)