Transcript مدولاسيون

‫مدوالسيون‬
‫اندازه گيري الكترونيكي‪ -‬دكتر توحيدخواه‬
‫تعاريف اوليه‪:‬‬
‫مدوالسيون‪ :‬سوار كردن يك سيگنال روي سيگنال ديگر‬
‫دمدوالسيون‪ :‬پياده سازي سيگنال سوار شده‬
‫فركانس امواج‪ :‬صوتي (مكانيكي)‪ ،‬فراصوتي (مكانيكي)‬
‫راديوئي (‪)RF‬‬
‫فركانس رايوئي‪:‬‬
‫‪UHF‬‬
‫‪VHF‬‬
‫اندازه گيري الكترونيكي‪ -‬دكتر توحيدخوا‬
‫‪HF‬‬
‫‪MF‬‬
‫‪LF‬‬
‫‪ ‬در مدوالسيون يك سيگنال را در يك فركانس‬
‫خاص جابجا كرده و در يك فركانس ديگر قرار‬
‫مي دهيم‪.‬براي اين كار ‪:‬‬
‫‪6 kHz‬‬
‫‪5 kHz‬‬
‫‪10 Hz‬‬
‫‪1 kHz‬‬
‫‪-jө‬‬
‫‪jө‬‬
‫‪e + e = Sin ωc t‬‬
‫فركانس حامل ()‪ carrier‬بايد خيلي باالتر از فركانس سيگنال‬
‫اصلي باشد‬
‫اندازه گيري الكترونيكي‪ -‬دكتر توحيدخوا‬
‫‪Preface :‬‬
‫‪ ‬اغلب مبدلها در يك پل كار گذاشته و از انحراف‬
‫پل به عنوان سيگنال خروجي متناسب با‬
‫تغييرات پارامتر فيزيكي مربوطه استفاده مي‬
‫كنند‪.‬‬
‫‪ ‬همواره خروجي پل متناسب با حاصلضرب ولتاژ‬
‫تغذيه پل و تغييرات پارامتر مربوطه در پل به‬
‫عنوان مبدل ميباشد‪.‬‬
‫‪Vo = K. Vs . x‬‬
‫اندازه گيري الكترونيكي‪ -‬دكتر توحيدخوا‬
‫‪solutions:‬‬
‫&‬
‫‪Problems‬‬
‫‪ ‬چنانچه تغييرات ولتاژ خروجي پل كم باشد‪،‬‬
‫آفست و دريفت و نويز برق شهر روي سيگنال‬
‫مي تواند مشكل آفرين باشد‪.‬‬
‫‪ ‬مي توان ‪ Vs‬را به يك ولتاژ سينوسي با فركانس‬
‫‪ Fc‬متصل نمود‪ Fc(.‬بزرگتر از باالترين مولفه فركانسي‬
‫)‪) X(t‬‬
‫(‪Vo = K . X(t) . Vs . Cos(ωc‬‬
‫‪ Vo ‬را سيگنال ‪ DSB‬مي گويند‪.‬‬
‫‪Double side band‬‬
‫اندازه گيري الكترونيكي‪ -‬دكتر توحيدخوا‬
‫‪DSB :‬‬
‫‪A/2‬‬
‫‪Wc-Wm Wc Wc+Wm‬‬
‫‪Wm‬‬
‫اندازه گيري الكترونيكي‪ -‬دكتر توحيدخوا‬
‫‪-Wm‬‬
‫‪W‬‬
‫] )‪Vo(f) = ½ .K [ X(f+fc) + X(f-fc‬‬
‫‪ X(f) ‬طيف سيگنال )‪ x(t‬ميباشد‬
‫‪Vo1‬‬
‫‪LPF‬‬
‫‪AC amplifier‬‬
‫اندازه گيري الكترونيكي‪ -‬دكتر توحيدخوا‬
‫‪Vo‬‬
‫‪Vs‬‬
‫‪ ‬با استفاده از تقويت كننده ‪ AC‬سيگنال مدوله‬
‫شده را تقويت كرده و سپس جهت بازيابي‬
‫سيگنال اصلي كافيست آنرا دوباره در‬
‫)‪ Vs Cos(ωc‬ضرب نماييم‪:‬‬
‫)‪Vo1(f)=A[K .x(t) . Vs Cos(ωc)] . Vs Cos(ωc t‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫)‪=A K Vs x(t) +A K Vs x(t) Cos(2ωc t‬‬
‫با عبور اين سيگنال از يك فيلتر پايين گذر با فركانس‬
‫قطع بين ‪ fx‬و ‪، 2fc – fx‬سيگنال )‪ x(t‬بدست مي‬
‫آيد‪ fx( .‬فركانس ماكزيمم )‪) x(t‬‬
‫اندازه گيري الكترونيكي‪ -‬دكتر توحيدخوا‬
‫‪DSB modulation & demodulation:‬‬
‫)‪X(t‬‬
‫‪Vo‬‬
‫اندازه گيري الكترونيكي‪ -‬دكتر توحيدخوا‬
‫‪Reminder :‬‬
‫‪2 Fx‬‬
‫‪Fc+Fx‬‬
‫‪Fc‬‬
‫‪2 Fx‬‬
‫‪-Fc‬‬
‫‪Fc-Fx‬‬
‫)‪Vo(f‬‬
‫اندازه گيري الكترونيكي‪ -‬دكتر توحيدخوا‬
‫‪A/2‬‬
‫‪2Fc+Fx‬‬
‫‪2Fc-Fx 2Fc‬‬
‫‪Fx‬‬
‫)‪Vo1(f‬‬
‫اندازه گيري الكترونيكي‪ -‬دكتر توحيدخوا‬
‫‪-Fx‬‬
‫‪2Fc‬‬
‫‪ ‬در عمل تقويت كننده ‪ AC‬پاسخي بصورت فيلتر‬
‫ميان گذر دارد‪ .‬بدين ترتيب سيگنالهاي ‪DC‬‬
‫نظير آفست و دريفت و يا مولفه هاي فركانس‬
‫پايين بخوبي حذف مي شوند‪.‬‬
‫اندازه گيري الكترونيكي‪ -‬دكتر توحيدخوا‬
‫يك تقويت كننده ‪ ac‬و پاسخ فركانسي آن ‪:‬‬
‫‪Cf‬‬
‫‪Rf‬‬
‫‪F1=1/2π.Cin.Rin‬‬
‫‪F2=1/2π.Cf.Rf‬‬
‫‪Rin‬‬
‫‪Vo‬‬
‫‪Cin‬‬
‫‪Vin‬‬
‫‪R‬‬
‫‪f2‬‬
‫اندازه گيري الكترونيكي‪ -‬دكتر توحيدخوا‬
‫‪f1‬‬
‫)‪A Sin( ωc t + φ‬‬
‫‪ ‬مدوالسيون دامنه‬
‫‪Am‬‬
‫‪ ‬مدوالسيون فركانس كارير ‪ :‬عوض شدن‬
‫متناسب با پيام ‪Fm‬‬
‫‪ ‬مدوالسيون فاز‬
‫اندازه گيري الكترونيكي‪ -‬دكتر توحيدخوا‬