ΘΕΜΑ : ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΣΗΜΑΤΟΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περίοδος

Διαμόρφωση πλάτους ΑΜ (Amplitude Modulation). Μία πληροφορία για να σταλεί πρέπει πρώτα απ’ όλα να διαμορφωθεί ανάλογα. Ποιο κομμάτι του δέκτη εκτελεί την εργασία αυτή? Σ’ ένα πομπό την δουλεία αυτή την κάνει ο διαμορφωτής. Το σήμα χαμηλής συχνότητας ενισχυμένο “φορτώνεται” στο σήμα υψηλής συχνότητας (φέρον). Τι κάνει δηλ. ο διαμορφωτής? Πως γίνεται η φόρτωση /αποτύπωση του σήματος χαμηλής συχνότητας? Πραγματοποιείται μετατρέποντας κάποιο χαρακτηριστικό του φέροντος σήματος Ποιο χαρακτηριστικό πιστευτέ μπορεί να είναι αυτό? Το πλάτος του σήματος Η συχνότητα του σήματος Διαμόρφωση πλάτους ΑΜ (Amplitude Modulation). Διαμόρφωση πλάτους ΑΜ (Amplitude Modulation). Γενικά Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος Καθ. Τεχνολογίας 27/9/2009 13:02 (00)

Διαμόρφωση Πλάτους (Amplitude Modulation) Στη διαμόρφωση ΑΜ μεταβάλλεται το πλάτος του φέροντος σήματος fc υψηλής συχνότητας στο ρυθμό μεταβολής μιας χαμηλής συχνότητας fm η οποία είναι η πληροφορία AF Όπου: fc = συχνότητα φέροντος σήματος fm = συχνότητα διαμορφώνον σήματος ή χαμηλής συχνότητας Περνούμε ένα διαμορφωμένο σήμα του οποίου το πλάτος δεν είναι σταθερό, αλλά η συχνότητα του φέροντος παραμένει σταθερή . Το αποτέλεσμα είναι: Διαμόρφωση Πλάτους (Amplitude Modulation) Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος Καθ. Τεχνολογίας 27/9/2009 13:02 (00)

Διαμόρφωση Πλάτους (Amplitude Modulation) Το διαμορφωμένο σήμα αποτελείται από τρία αρμονικά (ημιτονοειδή) σήματα. Το αρχικό φέρον συχνότητας fc Την κάτω πλευρική συχνότητα fc-fm Την πάνω πλευρική συχνότητα fc+fm Διαμόρφωση Πλάτους (Amplitude Modulation) Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος Καθ. Τεχνολογίας 27/9/2009 13:01 (00)

Amplitude Modulation Carrier wave Baseband signal Modulated wave Amplitude varying-frequency constant

Φέρον σήμα 1000ΚΗz διαμορφώνεται από ακουστικό σήμα 2KΗz. Παράδειγμα: Φέρον σήμα 1000ΚΗz διαμορφώνεται από ακουστικό σήμα 2KΗz. Ποίες συχνότητες θα περιλαμβάνει το εκπεμπόμενο σήμα? Το αρχικό φέρον συχνότητας fc 1000ΚHz Απάντηση: Την πάνω πλευρική συχνότητα fc+fm 1002ΚHz Την κάτω πλευρική συχνότητα fc-fm 998ΚHz Εύρος φάσματος = 1002ΚΗz -998KHz = 4KHz Enter Title Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος Καθ. Τεχνολογίας 27/9/2009 13:01 (00)

Περιοχή κάτω πλευρικής συχνότητας: 1000 KHz – 0.3 KHz= 999.7 KHz Aν τώρα η διαμόρφωση γίνεται από μία περιοχή συχνοτήτων της φωνής, π.χ. 300Ηz-3000Hz, ποίες συχνότητες θα περιλαμβάνει το εκπεμπόμενο σήμα? Παράδειγμα: 1000 KHz – 3 KHz= 997 KHz Περιοχή κάτω πλευρικής συχνότητας: 1000 KHz – 0.3 KHz= 999.7 KHz 1000 KHz + 3 KHz= 1003 KHz Περιοχή πάνω πλευρικής συχνότητας: 1000 KHz + 0.3 KHz= 1000.3 KHz Enter Title Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος Καθ. Τεχνολογίας 27/9/2009 13:02 (00)

Διαμόρφωση Πλάτους (Amplitude Modulation) Πορεία σήματος πομπού Α.Μ Περιοχή των μεσαίων κυμάτων ( ΜW 535KHz – 1605 KHz ) Κάθε σταθμός ο οποίος εκπέμπει σε μία φέρουσα συχνότητα καταλαμβάνει μία περιοχή συχνοτήτων ή κανάλι. Όταν ο σταθμός εκπέμπει στα ΑΜ στην, χρειάζεται για την εκπομπή του προγράμματός του ένα εύρος ζώνης 10 ΚΗz O μέγιστος αριθμός σταθμών που μπορούν να εκπέμπουν στα μεσαία κύματα χωρίς παρεμβολές είναι : 1605𝐾𝐻𝑧 −535𝐾𝐻𝑧 10𝐾𝐻𝑧 =107 𝜎𝜏𝛼𝜃𝜇𝜊𝜄 Τα σήματα ΑΜ λαμβάνονται από ένα ραδιόφωνο που έχει ικανότητα λήψης σήματος ΑΜ. Διαμόρφωση Πλάτους (Amplitude Modulation) Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος Καθ. Τεχνολογίας 27/9/2009 13:02 (00)

Διαμόρφωση Συχνότητας ( FM :Frequency Modulation ) Στη διαμόρφωση FM η συχνότητα του φέροντος σήματος fc δεν παραμένει σταθερή αλλά μεταβάλλεται στο ρυθμό της πληροφορίας fm και μάλιστα ανάλογα με το πλάτος της ακουστικής πληροφορίας. fm fc Το προϊόν της διαμόρφωσης είναι ένα σήμα του οποίου το πλάτος είναι σταθερό, αλλά η συχνότητά του μεταβάλλεται ( αυξομειώνεται ) γύρω από την κεντρική συχνότητα fc . Διαμόρφωση Συχνότητας ( FM :Frequency Modulation ) Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος Καθ. Τεχνολογίας 29/3/2009 11:59

Διαμόρφωση Συχνότητας ( FM :Frequency Modulation ) Από την πιο πάνω εικόνα βλέπουμε ότι: Όταν το πλάτος του διαμορφώνοντος σήματος είναι μέγιστο, το διαμορφωμένο σήμα παίρνει την μέγιστη τιμή συχνότητας (τα σημεία κορυφής πυκνώνουν ). Όταν το πλάτος του διαμορφώνοντος σήματος είναι ελάχιστο, το διαμορφωμένο σήμα παίρνει την ελάχιστη τιμή συχνότητας (τα σημεία κορυφής πυκνώνουν ). Το πλάτος του διαμορφωμένου σήματος δε μεταβάλλεται, αλλά παραμένει σταθερό Διαμόρφωση Συχνότητας ( FM :Frequency Modulation ) Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος Καθ. Τεχνολογίας 29/3/2009 11:59

Frequency Modulation Carrier wave Baseband signal Modulated wave Large amplitude: high frequency Baseband signal Small amplitude: low frequency Modulated wave Frequency varying-amplitude constant

Διαμόρφωση Συχνότητας ( FM :Frequency Modulation ) Στη ραδιοφωνία FM το εύρος συχνοτήτων BW=200KΗz Η ζώνη ραδιοφωνίας FM είναι διεθνώς από 88MHz – 108MHz. Οι συχνότητες που χορηγούνται στους ραδιοσταθμούς FM πρέπει να απέχουν τουλάχιστον 200ΚΗz. Η φασματική ζώνη της διαμόρφωσης συχνότητας FM, είναι κατά πολύ μεγαλύτερη της αντίστοιχης διαμόρφωσης πλάτους AM (10 ΚHz) Σε συγκεκριμένη ζώνη συχνοτήτων να μπορούν να εκπέμπουν περισσότεροι σταθμοί ΑΜ παρά FM Διαμόρφωση Συχνότητας ( FM :Frequency Modulation ) Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος Καθ. Τεχνολογίας 27/9/2009 13:02 (00)

Enter Title Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος Καθ. Τεχνολογίας 29/3/2009 11:59

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα της διαμόρφωσης ενός σήματος? Δυνατότητα εύκολης μετάδοσης του σήματος : Oι κεραίες πρέπει να έχουν τις ίδιες διαστάσεις με το μήκος κύματος κύματα μικρών συχνοτήτων  μεγάλων μηκών κύματος  οι διαστάσεις των κεραιών θα πρέπει να είναι τεράστιες. Εάν όμως χρησιμοποιώντας τεχνικές διαμόρφωσης,  σήμα σε μεγαλύτερες συχνότητες  μικρότερα μήκη κύματος  χρησιμοποιήσουμε μικρές κεραίες, με διαστάσεις που δεν ξεπερνούν το ένα μέτρο. Δυνατότητα χρήσης πολυπλεξίας Μπορούμε να αποστείλουμε ταυτόχρονα πολλά σήματα μέσα από το ίδιο μέσο μετάδοσης, χωρίζοντας το εύρος ζώνης του σε πολλά λογικά κανάλια και στέλνοντας το κάθε σήμα, μέσα από το δικό του κανάλι. Δυνατότητα περιορισμού θορύβου και παρεμβολών Με κατάλληλα επιλεγμένους τύπους διαμόρφωσης σήματος, μπορούμε να περιορίσουμε το θόρυβο και τις παρεμβολές,  αξιόπιστη μετάδοση. Δυνατότητα εκπομπής σε πολλές συχνότητες ταυτόχρονα Η διαμόρφωση σήματος δίνει τη δυνατότητα στους ραδιοφωνικούς σταθμούς να εκπέμψουν ταυτόχρονα σε διαφορετικές φέρουσες συχνότητες (παράλληλη εκπομπή ενός καναλιού σε διαφορετικές συχνότητες) Ποια είναι τα πλεονεκτήματα της διαμόρφωσης ενός σήματος? Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος Καθ. Τεχνολογίας 29/3/2009 11:59

Η εκπομπή στα FM δεν επηρεάζεται από ¨παράσιτα¨ (θόρυβος). Γιατί? Ο πομπός FM χρειάζεται περιοχή συχνοτήτων 200 KHz, ενώ ο πομπός ΑΜ 10 ΚΗz. Για παράδειγμα στην περιοχή των μεσαίων ραδιοφωνικών κυμάτων μπορούν να λειτουργήσουν έως και 100 ραδιοφωνικοί σταθμοί ΑΜ, ενώ μόνο 5 FM. Η εκπομπή στα FM δεν επηρεάζεται από ¨παράσιτα¨ (θόρυβος). Θόρυβος  Κεραυνούς ή αστραπές, Το άνοιγμα ή κλείσιμο διακοπτών, Λειτουργία ηλεκτρικών μηχανών ή συσκευών Ηλεκτρικό σύστημα του αυτοκινήτου και άλλα. Τα παράσιτα αυτά μπορούν να αποκοπούν περιορίζοντας το πλάτος του εκπεμπόμενου σήματος. Στην διαμόρφωση ΑΜ έχουμε σπατάλη ισχύος. Τα 2/3 της ολικής ισχύος του διαμορφωμένου σήματος «απορροφούνται» από το φέρον. Το υπόλοιπο 1/3 από τις πλευρικές συχνότητες που μεταφέρουν την πληροφορία. 1.ΑΜ = 535 -1605 2. Τα παράσιτα αυτά μπορούν να αποκοπούν περιορίζοντας το πλάτος του εκπεμπόμενου σήματος . Τεχνικη της ψαλίδισης Η ψαλίδιση λοιπόν του σήματος επηρεάζει την εκπομπή στα ΑΜ 4. Οι πομποί είναι αποδοτικότεροι όταν εκπέμπουν κοντά στη μέγιστη ισχύ τους. Η ισχύς του πομπού στη διαδικασία ΑΜ είναι μεταβαλλόμενη αφού εξαρτάται από το πλάτος του σήματος διαμόρφωσης. Αυτό σημαίνει ότι ο πομπός ΑΜ λειτουργεί κάτω από την μέγιστη ισχύ που μπορεί να αποδώσει. Ο πομπός FM λειτουργεί με σταθερή ισχύ εκπομπής. Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος Καθ. Τεχνολογίας Σύγκριση ΑΜ vs FM 29/3/2009 11:59

ΓΕΝΙΚΑ Η διαμόρφωση FM είναι ποιοτικά καλύτερη από την αντίστοιχη ΑΜ. Η διαδικασία FM γενικά στοιχίζει περισσότερο από την ΑM. απολαύσουμε μουσική πολύ πιο καλής ποιότητας στα FM από ότι στα ΑΜ Σύγκριση ΑΜ vs FM Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος Καθ. Τεχνολογίας 29/3/2009 11:59