Sinyal AM paling awal disiarkan pada tahun 1901 oleh seorang insinyur Reginald Fessenden . Dia orang Kanada dan dia mengambil transmisi kilau tanpa henti serta menempatkan mikrofon berbasis karbon di dalam kabel antena. Gelombang suara mempengaruhi mikrofon dengan mengubah resistansinya, dan intensitas transmisi. Meski sangat sederhana, sinyal pun mudah terdengar dalam jarak beberapa ratus meter, meski pun akan terjadi suara keras dengan kilauan. Pada permulaan sinyal gelombang sinus nonstop, penyiaran ditingkatkan secara ekstensif, dan modulasi amplitudo akan menjadi umum untuk transmisi suara. Saat ini, amplitudo digunakan dalam menyiarkan audio pada gelombang pendek, pita menengah panjang, serta untuk komunikasi radio dua arah pada VHF yang digunakan untuk pesawat terbang.
Apa itu Modulasi Amplitudo?
Itu definisi modulasi amplitudo adalah, amplitudo sinyal pembawa sebanding dengan (sesuai dengan) amplitudo sinyal modulasi masukan. Di AM, ada sinyal modulasi. Ini juga disebut sinyal input atau sinyal baseband (Ucapan misalnya). Ini adalah sinyal frekuensi rendah seperti yang telah kita lihat sebelumnya. Ada sinyal frekuensi tinggi lain yang disebut pembawa. Tujuan AM adalah untuk menerjemahkan sinyal baseband frekuensi rendah ke sinyal frekuensi yang lebih tinggi menggunakan pembawa . Seperti dibahas sebelumnya, sinyal frekuensi tinggi dapat disebarkan melalui jarak yang lebih jauh daripada sinyal frekuensi yang lebih rendah. Itu turunan dari modulasi amplitudo termasuk yang berikut ini.
Bentuk Gelombang Modulasi Amplitudo
Modulasi Sinyal (Sinyal Input) Vm = Vm sin ωmt
Dimana Vm adalah nilai sesaat dan Vm adalah nilai maksimum dari sinyal modulasi (input).
fm adalah frekuensi dari sinyal modulasi (input) dan ωm = 2π fm
Sinyal Pembawa Vc = Vc tanpa ωct
Di mana Vc adalah nilai sesaat dan Vc adalah nilai maksimum sinyal pembawa, fc adalah frekuensi sinyal pembawa dan ωc = 2π fc.
Analisis Bentuk Gelombang AM
Itu persamaan modulasi amplitudo aku s,
VAM = Vc + Vm = Vc + Vm sin ωmt
vAM = VAM sin θ = VAM tanpa ωct
= (Vc + Vm sin ωmt) sin ωct
= Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct dimana m diberikan oleh m = Vm / Vc
Indeks Modulasi
Indeks Modulasi didefinisikan sebagai rasio amplitudo sinyal modulasi dan amplitudo sinyal pembawa. Ini dilambangkan dengan 'm'
Indeks Modulasi m = Vm / Vc
Modulation Index juga dikenal sebagai Faktor modulasi, Koefisien modulasi atau derajat modulasi
'M' harus memiliki nilai antara 0 dan 1.
'M' bila dinyatakan sebagai persentase disebut% modulasi.
Vm = Vmax-Vmin / 2
Vc = Vmax-Vm
Vc = Vmaks- (Vmax-Vmin / 2) = Vmax + Vmin / 2
Karena itu, Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin)
Modulasi Kritis
Itu terjadi ketika Indeks modulasi (m) = 1. Catatan, selama modulasi kritis Vmin = 0
Modulasi Kritis
M = Vm / Vc = (Vmaks-Vmin / Vmaks + Vmin) = (Vmaks / Vmaks) = 1
Gantikan V m = 0 Oleh karena itu pada modulasi kritis m = Vm / Vc
Gantikan m = 1. Oleh karena itu pada modulasi kritis Vm = Vc
Apa itu Over Modulation dan Sidebands AM?
Ini bisa terjadi bila m> 1
Itu adalah (Vm / Vc)> 1 . Karena itu Vm> Vc . Dengan kata lain, sinyal modulasi lebih besar dari sinyal pembawa.
Sinyal AM akan menghasilkan sinyal baru yang disebut sidebands, pada frekuensi selain fc atau fm.
Kami tahu itu V.SAYA= (Vc + m Vm sin ωmt) sin ωct
Kami juga tahu itu m = Vm / Vc . Karena itu Vm = m.Vc
Sidebands AM
Karena itu,
Kasus1: Baik sinyal input dan sinyal pembawa adalah gelombang sinus.
V.SAYA= (Vc + m Vc sin ωmt) sin ωct
= Vc sin ωct + m Vc sin ωmt. Dosa ωct
Penarikan SinA SinB = 1/2 [cos (A-B) - cos (A + B)]
Karena itu VAM = Vc sin ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] ─ [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Dimana Vc sin ωct adalah pembawa
mVc / 2 cos (ωc - wm) t adalah pita sisi bawah
mVc / 2 cos (ωc + wm) t I makan malam sideband
Oleh karena itu sinyal AM memiliki tiga komponen frekuensi yaitu Carrier, Upper Sideband dan Lower Side Band.
Kasus 2: Sinyal input dan sinyal pembawa adalah gelombang cos.
VAM = (Vc + m Vc cos ωmt) cos ωct
= Vc cos ωct + mVc cos ωmt. cos ωct
Penarikan Cos A Cos B = 1/2 [cos (A ─B) + cos (A + B)]
Karena itu VAM = Vc cos ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] + [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Dimana Vc cos ωct
mVc / 2 cos (ωc - wm) t adalah sideband bawah
mVc / 2 cos (ωc + wm) t makan malam sideband
Oleh karena itu sinyal AM memiliki tiga komponen frekuensi yaitu Carrier, Upper Sideband dan pita sisi bawah
Bandwidth AM
Bandwidth dari sinyal kompleks seperti AM adalah perbedaan antara komponen frekuensi tertinggi dan terendah dan dinyatakan dalam Hertz (Hz). Bandwidth hanya berhubungan dengan frekuensi.
Seperti terlihat pada gambar berikut
Bandwidth = (fc - fm) - (fc + fm) = 2 fm
Tingkat daya di carrier dan sidebands
Tingkat Kekuatan di Carrier dan Sidebands
Ada tiga komponen dalam gelombang AM. Operator tidak termodulasi, USB & LSB.
Daya Total AM adalah = Daya dalam
Operator yang tidak termodulasi + Daya di USB + Daya di LSB
Jika R adalah bebannya, maka Power in AM = V2c / R + V.LSBdua/ R + VUSB2/2
Kekuatan Pembawa
Daya pembawa puncak = Vduac / R
Tegangan Puncak = Vc, oleh karena itu tegangan RMS = Vc / √2
Daya pembawa RMS = 1 / R [Vc / √2]dua= Vduac / 2R
Daya RMS di Pita samping
PLSB = PUSB = VSB2 / R = 1 / R [mVc / 2 / √2]dua
= mdua(U)dua/ 8R = mdua/ 4 X Vduac / 2R
Daya RMS di Pita samping
Kami tahu itu V.duac / 2R = Buah
Karena itu P.LSB= mdua/ 4 x Buah
Tenaga total = vduac / 2R + m2Vcdua/ 8R + m2Vcdua/ 8R
vduac / 2R [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)] = Buah [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)]
P.Total = Pc [1 + mdua/ dua]
Modulation Index dalam hal Total Power (PTotal) dan Carrier Power (Pc)
PTotal = Pc [1 + mdua/dua]
PTotal / Buah = [1 + mdua/dua]
mdua/ 2 = P.Total/ Buah - 1
m = √2 (P.Total/ Buah - 1)
Efisiensi Transmisi
Di AM terdapat tiga komponen power Pc, PLSB dan PUSB
Dari Pc ini adalah pembawa yang tidak termodulasi. Ini boros karena tidak membawa informasi sama sekali.
Kedua sidebands membawa, semua informasi yang berguna dan oleh karena itu daya yang berguna dihabiskan hanya di Sideband
Efisiensi (η)
Rasio daya pancar yang berisi informasi berguna (PLSB + PUSB) dengan daya total yang ditransmisikan .
Efisiensi transmisi = (PLSB+ PUSB) / (PTotal)
η = Pc [mdua/ 4 + mdua/ 4] / Buah [1 = mdua/ 2] = mdua/ 2 + mdua
η% = (mdua/ 2 + mdua) X 100
Demodulasi Amplitudo
Kebalikan modulator dan memulihkan (mendekode) sinyal asli (apa yang merupakan sinyal modulasi di ujung pemancar) dari sinyal AM yang diterima.
Detektor Amplop
AM adalah gelombang sederhana, dan detektor adalah demodulator. Ini memulihkan sinyal asli (apa sinyal modulasi di ujung pemancar) dari sinyal AM yang diterima. Itu detektor terdiri dari sederhana penyearah setengah gelombang yang memperbaiki sinyal AM yang diterima. Ini diikuti dengan a filter lolos rendah yang menghilangkan (melewati) gelombang pembawa frekuensi tinggi sinyal yang diterima. Output yang dihasilkan dari low pass filter akan menjadi sinyal input (modulasi) asli.
Detektor Amplop
Sinyal AM yang masuk adalah transformator yang digabungkan dengan penyearah HW yang bekerja selama siklus positif AM dan memotong siklus negatif AM. Filter kapasitor C menyaring (melewati) pembawa frekuensi tinggi (fc) dan hanya memungkinkan frekuensi yang lebih rendah (fm). Jadi, filter output adalah sinyal input (modulasi) asli.
Jenis Modulasi Amplitudo
Berbeda jenis modulasi amplitudo termasuk yang berikut ini.
1) Modulasi pembawa dengan tekanan sideband ganda (DSB-SC)
- Gelombang yang ditransmisikan hanya terdiri dari sideband atas dan bawah
- Tetapi persyaratan bandwidth saluran sama seperti sebelumnya.
2) Modulasi sideband tunggal (SSB)
- Gelombang modulasi hanya terdiri dari sideband atas atau sideband bawah.
- Untuk menerjemahkan spektrum sinyal modulasi ke lokasi baru dalam domain frekuensi.
3) Modulasi vestigial sideband (VSB)
- Satu sideband dilewatkan hampir seluruhnya dan hanya sedikit sideband lainnya yang dipertahankan.
- Bandwidth saluran yang diperlukan sedikit melebihi bandwidth pesan dengan jumlah yang sama dengan lebar pita sisi vestigial.
Keuntungan & Kerugian Modulasi Amplitudo
Itu keuntungan dari modulasi amplitudo termasuk yang berikut ini.
- Modulasi amplitudo ekonomis serta mudah diperoleh
- Ini sangat sederhana untuk diterapkan, dan dengan menggunakan sirkuit dengan lebih sedikit komponen itu dapat didemodulasi.
- Penerima AM tidak mahal karena tidak memerlukan komponen khusus.
Itu kerugian dari modulasi amplitudo termasuk yang berikut ini.
- Efisiensi modulasi ini sangat rendah karena menggunakan banyak daya
- Modulasi ini menggunakan frekuensi amplitudo beberapa kali untuk memodulasi sinyal dengan sinyal pembawa.
- Ini menurunkan kualitas sinyal asli di sisi penerima & menyebabkan masalah dalam kualitas sinyal.
- Sistem AM rentan terhadap pembentukan generasi kebisingan.
- Itu aplikasi modulasi amplitudo batas untuk VHF, radio, & komunikasi satu ke satu saja
Jadi, ini semua tentang gambaran umum modulasi amplitudo . Keuntungan utama adalah karena referensi yang koheren tidak diperlukan untuk demodulasi selama 0 modulasi amplitudo pulsa ?
