Analoge Kommunikation - DSBSC-Modulatoren

Lassen Sie uns in diesem Kapitel die Modulatoren diskutieren, die eine DSBSC-Welle erzeugen. Die folgenden zwei Modulatoren erzeugen eine DSBSC-Welle.

• Ausgeglichener Modulator
• Ringmodulator

Ausgeglichener Modulator

Es folgt das Blockschaltbild des symmetrischen Modulators.

Balanced modulatorbesteht aus zwei identischen AM-Modulatoren. Diese beiden Modulatoren sind in einer symmetrischen Konfiguration angeordnet, um das Trägersignal zu unterdrücken. Daher wird es als symmetrischer Modulator bezeichnet.

Das gleiche Trägersignal $ c \ left (t \ right) = A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $ wird als einer der Eingänge an diese beiden AM-Modulatoren angelegt. Das Modulationssignal $ m \ left (t \ right) $ wird als weiterer Eingang an den oberen AM-Modulator angelegt. Während das Modulationssignal $ m \ left (t \ right) $ mit entgegengesetzter Polarität, dh $ -m \ left (t \ right) $, als weiterer Eingang an den unteren AM-Modulator angelegt wird.

Ausgang des oberen AM-Modulators ist

$$ s_1 \ left (t \ right) = A_c \ left [1 + k_am \ left (t \ right) \ right] \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$

Ausgang des unteren AM-Modulators ist

$$ s_2 \ left (t \ right) = A_c \ left [1-k_am \ left (t \ right) \ right] \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$

Wir erhalten die DSBSC-Welle $ s \ left (t \ right) $ durch Subtrahieren von $ s_2 \ left (t \ right) $ von $ s_1 \ left (t \ right) $. Der Sommerblock wird verwendet, um diesen Vorgang auszuführen. $ s_1 \ left (t \ right) $ mit positivem Vorzeichen und $ s_2 \ left (t \ right) $ mit negativem Vorzeichen werden als Eingaben für den Sommerblock verwendet. Somit erzeugt der Sommerblock eine Ausgabe $ s \ left (t \ right) $, die die Differenz von $ s_1 \ left (t \ right) $ und $ s_2 \ left (t \ right) $ ist.

$$ \ Rightarrow s \ left (t \ right) = A_c \ left [1 + k_am \ left (t \ right) \ right] \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) -A_c \ left [1-k_am \ left (t \ right) \ right] \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$

$$ \ Rightarrow s \ left (t \ right) = A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) + A_ck_am \ left (t \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) - A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) + $$

$ A_ck_am \ left (t \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $

$ \ Rightarrow s \ left (t \ right) = 2A_ck_am \ left (t \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $

Wir wissen, dass die Standardgleichung der DSBSC-Welle lautet

$$ s \ left (t \ right) = A_cm \ left (t \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$

Durch Vergleichen der Ausgabe des Sommerblocks mit der Standardgleichung der DSBSC-Welle erhalten wir den Skalierungsfaktor als $ 2k_a $

Ring Modulator

Es folgt das Blockschaltbild des Ringmodulators.

In diesem Diagramm sind die vier Dioden $ D_1 $, $ D_2 $, $ D_3 $ und $ D_4 $ in der Ringstruktur verbunden. Daher wird dieser Modulator als der bezeichnetring modulator. In diesem Diagramm werden zwei Transformatoren mit Mittelabgriff verwendet. Das Nachrichtensignal $ m \ left (t \ right) $ wird an den Eingangstransformator angelegt. Während die Trägersignale $ c \ left (t \ right) $ zwischen den beiden Transformatoren mit Mittelabgriff angelegt werden.

Für eine positive Halbwelle des Trägersignals werden die Dioden $ D_1 $ und $ D_3 $ eingeschaltet und die anderen beiden Dioden $ D_2 $ und $ D_4 $ ausgeschaltet. In diesem Fall wird das Nachrichtensignal mit +1 multipliziert.

Für eine negative Halbwelle des Trägersignals werden die Dioden $ D_2 $ und $ D_4 $ eingeschaltet und die anderen beiden Dioden $ D_1 $ und $ D_3 $ ausgeschaltet. In diesem Fall wird das Nachrichtensignal mit -1 multipliziert. Dies führt zu einer Phasenverschiebung von $ 180 ^ 0 $ in der resultierenden DSBSC-Welle.

Aus der obigen Analyse können wir sagen, dass die vier Dioden $ D_1 $, $ D_2 $, $ D_3 $ und $ D_4 $ durch das Trägersignal gesteuert werden. Wenn der Träger eine Rechteckwelle ist, wird die Fourierreihendarstellung von $ c \ left (t \ right) $ als dargestellt

$$ c \ left (t \ right) = \ frac {4} {\ pi} \ sum_ {n = 1} ^ {\ infty} \ frac {\ left (-1 \ right) ^ {n-1}} {2n-1} \ cos \ left [2 \ pi f_ct \ left (2n-1 \ right) \ right] $$

Wir erhalten die DSBSC-Welle $ s \ left (t \ right) $, die nur das Produkt des Trägersignals $ c \ left (t \ right) $ und des Nachrichtensignals $ m \ left (t \ right) $ ist ,

$$ s \ left (t \ right) = \ frac {4} {\ pi} \ sum_ {n = 1} ^ {\ infty} \ frac {\ left (-1 \ right) ^ {n-1}} {2n-1} \ cos \ left [2 \ pi f_ct \ left (2n-1 \ right) \ right] m \ left (t \ right) $$

Die obige Gleichung stellt eine DSBSC-Welle dar, die am Ausgangstransformator des Ringmodulators erhalten wird.

DSBSC-Modulatoren werden auch als bezeichnet product modulators da sie den Ausgang erzeugen, der das Produkt zweier Eingangssignale ist.