Komunikasi Analog - Demodulator AM
Proses mengekstraksi sinyal pesan asli dari gelombang termodulasi dikenal sebagai detection atau demodulation. Sirkuit, yang mendemodulasi gelombang termodulasi dikenal sebagaidemodulator. Demodulator (detektor) berikut digunakan untuk mendemodulasi gelombang AM.
- Demodulator Hukum Persegi
- Detektor Amplop
Demodulator Hukum Persegi
Demodulator hukum persegi digunakan untuk mendemodulasi gelombang AM tingkat rendah. Berikut adalah diagram blok darisquare law demodulator.
Demodulator ini berisi perangkat hukum kuadrat dan filter akses rendah. Gelombang AM $ V_1 \ kiri (t \ kanan) $ diterapkan sebagai masukan untuk demodulator ini.
Bentuk standar gelombang AM adalah
$$ V_1 \ kiri (t \ kanan) = A_c \ kiri [1 + k_am \ kiri (t \ kanan) \ kanan] \ cos \ kiri (2 \ pi f_ct \ kanan) $$
Kita tahu bahwa hubungan matematis antara input dan output perangkat hukum kuadrat adalah
$ V_2 \ kiri (t \ kanan) = k_1V_1 \ kiri (t \ kanan) + k_2V_1 ^ 2 \ kiri (t \ kanan) $ (Persamaan 1)
Dimana,
$ V_1 \ kiri (t \ kanan) $ adalah masukan dari perangkat hukum kuadrat, yang tidak lain adalah gelombang AM
$ V_2 \ kiri (t \ kanan) $ adalah keluaran dari perangkat hukum kuadrat
$ k_1 $ dan $ k_2 $ adalah konstanta
Gantikan $ V_1 \ kiri (t \ kanan) $ pada Persamaan 1
$$ V_2 \ kiri (t \ kanan) = k_1 \ kiri (A_c \ kiri [1 + k_am \ kiri (t \ kanan) \ kanan] \ cos \ kiri (2 \ pi f_ct \ kanan) \ kanan) + k_2 \ kiri (A_c \ kiri [1 + k_am \ kiri (t \ kanan) \ kanan] \ cos \ kiri (2 \ pi f_ct \ kanan) \ kanan) ^ 2 $$
$ \ Kananarrow V_2 \ kiri (t \ kanan) = k_1A_c \ cos \ kiri (2 \ pi f_ct \ kanan) + k_1A_ck_am \ kiri (t \ kanan) \ cos \ kiri (2 \ pi f_ct \ kanan) + $
$ k_2 {A_ {c}} ^ {2} \ kiri [1+ {K_ {a}} ^ {2} m ^ 2 \ kiri (t \ kanan) + 2k_am \ kiri (t \ kanan) \ kanan] \ kiri (\ frac {1+ \ cos \ left (4 \ pi f_ct \ right)} {2} \ kanan) $
$ \ Rightarrow V_2 \ left (t \ right) = k_1A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) + k_1A_ck_am \ left (t \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) + \ frac { K_2 {A_ {c}} ^ {2}} {2} + $
$ \ frac {K_2 {A_ {c}} ^ {2}} {2} \ cos \ left (4 \ pi f_ct \ right) + \ frac {k_2 {A_ {c}} ^ {2} {k_ {a }} ^ {2} m ^ 2 \ kiri (t \ kanan)} {2} + \ frac {k_2 {A_ {c}} ^ {2} {k_ {a}} ^ {2} m ^ 2 \ kiri (t \ kanan)} {2} \ cos \ kiri (4 \ pi f_ct \ kanan) + $
$ k_2 {A_ {c}} ^ {2} k_am \ kiri (t \ kanan) + k_2 {A_ {c}} ^ {2} k_am \ kiri (t \ kanan) \ cos \ kiri (4 \ pi f_ct \ benar) $
Dalam persamaan di atas, istilah $ k_2 {A_ {c}} ^ {2} k_am \ left (t \ right) $ adalah versi berskala dari sinyal pesan. Ini dapat diekstraksi dengan melewatkan sinyal di atas melalui filter lolos rendah dan komponen DC $ \ frac {k_2 {A_ {c}} ^ {2}} {2} $ dapat dihilangkan dengan bantuan kapasitor kopling.
Detektor Amplop
Detektor amplop digunakan untuk mendeteksi (mendemodulasi) gelombang AM tingkat tinggi. Berikut ini adalah diagram blok dari detektor amplop.
Detektor envelope ini terdiri dari dioda dan low pass filter. Di sini, dioda adalah elemen pendeteksi utama. Oleh karena itu, detektor amplop juga disebut sebagaidiode detector. Filter low pass berisi kombinasi paralel resistor dan kapasitor.
Gelombang AM $ s \ kiri (t \ kanan) $ diterapkan sebagai masukan untuk detektor ini.
Kita tahu bentuk standar gelombang AM adalah
$$ s \ kiri (t \ kanan) = A_c \ kiri [1 + k_am \ kiri (t \ kanan) \ kanan] \ cos \ kiri (2 \ pi f_ct \ kanan) $$
Dalam setengah siklus positif gelombang AM, dioda bekerja dan kapasitor mengisi ke nilai puncak gelombang AM. Ketika nilai gelombang AM kurang dari nilai ini, dioda akan dibiaskan terbalik. Dengan demikian, kapasitor akan keluar melalui resistorRsampai setengah siklus positif gelombang AM berikutnya. Ketika nilai gelombang AM lebih besar dari tegangan kapasitor, dioda bekerja dan prosesnya akan diulang.
Kita harus memilih nilai komponen sedemikian rupa sehingga kapasitor mengisi daya dengan sangat cepat dan habis dengan sangat lambat. Hasilnya, kita akan mendapatkan bentuk gelombang tegangan kapasitor yang sama dengan gelombang amplop AM, yang hampir mirip dengan sinyal modulasi.