Comunicação Analógica - Moduladores DSBSC
Neste capítulo, vamos discutir sobre os moduladores, que geram ondas DSBSC. Os dois moduladores a seguir geram ondas DSBSC.
- Modulador balanceado
- Modulador de anel
Modulador Balanceado
A seguir está o diagrama de blocos do modulador Balanced.
Balanced modulatorconsiste em dois moduladores AM idênticos. Esses dois moduladores são dispostos em uma configuração balanceada para suprimir o sinal da portadora. Por isso, é chamado de modulador balanceado.
O mesmo sinal de portadora $ c \ left (t \ right) = A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $ é aplicado como uma das entradas para esses dois moduladores AM. O sinal de modulação $ m \ left (t \ right) $ é aplicado como outra entrada para o modulador AM superior. Enquanto que o sinal modulante $ m \ left (t \ right) $ com polaridade oposta, ou seja, $ -m \ left (t \ right) $ é aplicado como outra entrada para o modulador AM inferior.
A saída do modulador AM superior é
$$ s_1 \ left (t \ right) = A_c \ left [1 + k_am \ left (t \ right) \ right] \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$
A saída do modulador AM inferior é
$$ s_2 \ left (t \ right) = A_c \ left [1-k_am \ left (t \ right) \ right] \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$
Obtemos a onda DSBSC $ s \ left (t \ right) $ subtraindo $ s_2 \ left (t \ right) $ de $ s_1 \ left (t \ right) $. O bloco de verão é usado para realizar esta operação. $ s_1 \ left (t \ right) $ com sinal positivo e $ s_2 \ left (t \ right) $ com sinal negativo são aplicados como entradas para o bloco de verão. Assim, o bloco de verão produz uma saída $ s \ left (t \ right) $ que é a diferença de $ s_1 \ left (t \ right) $ e $ s_2 \ left (t \ right) $.
$$ \ Rightarrow s \ left (t \ right) = A_c \ left [1 + k_am \ left (t \ right) \ right] \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) -A_c \ left [1-k_am \ left (t \ right) \ right] \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$
$$ \ Rightarrow s \ left (t \ right) = A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) + A_ck_am \ left (t \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) - A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) + $$
$ 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) $
Sabemos que a equação padrão da onda DSBSC é
$$ s \ left (t \ right) = A_cm \ left (t \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$
Comparando a saída do bloco de verão com a equação padrão da onda DSBSC, obteremos o fator de escala como $ 2k_a $
Modulador de anel
A seguir está o diagrama de blocos do modulador Ring.
Neste diagrama, os quatro diodos $ D_1 $, $ D_2 $, $ D_3 $ e $ D_4 $ estão conectados na estrutura do anel. Portanto, este modulador é chamado dering modulator. Dois transformadores com derivação central são usados neste diagrama. O sinal de mensagem $ m \ left (t \ right) $ é aplicado ao transformador de entrada. Enquanto que os sinais da portadora $ c \ left (t \ right) $ são aplicados entre os dois transformadores com derivação central.
Para meio ciclo positivo do sinal da portadora, os diodos $ D_1 $ e $ D_3 $ são LIGADOS e os outros dois diodos $ D_2 $ e $ D_4 $ são DESLIGADOS. Neste caso, o sinal de mensagem é multiplicado por +1.
Para meio ciclo negativo do sinal da portadora, os diodos $ D_2 $ e $ D_4 $ são LIGADOS e os outros dois diodos $ D_1 $ e $ D_3 $ são DESLIGADOS. Neste caso, o sinal de mensagem é multiplicado por -1. Isso resulta em $ 180 ^ 0 $ mudança de fase na onda DSBSC resultante.
A partir da análise acima, podemos dizer que os quatro diodos $ D_1 $, $ D_2 $, $ D_3 $ e $ D_4 $ são controlados pelo sinal da portadora. Se a portadora for uma onda quadrada, a representação da série de Fourier de $ c \ left (t \ right) $ é representada como
$$ c \ left (t \ right) = \ frac {4} {\ pi} \ sum_ {n = 1} ^ {\ infty} \ frac {\ left (-1 \ right) ^ {n-1}} {2n-1} \ cos \ left [2 \ pi f_ct \ left (2n-1 \ right) \ right] $$
Obteremos DSBSC wave $ s \ left (t \ right) $, que é apenas o produto do sinal da portadora $ c \ left (t \ right) $ e o sinal de mensagem $ m \ left (t \ right) $ ie ,
$$ s \ left (t \ right) = \ frac {4} {\ pi} \ sum_ {n = 1} ^ {\ infty} \ frac {\ left (-1 \ right) ^ {n-1}} {2n-1} \ cos \ left [2 \ pi f_ct \ left (2n-1 \ right) \ right] m \ left (t \ right) $$
A equação acima representa a onda DSBSC, que é obtida no transformador de saída do modulador em anel.
Moduladores DSBSC também são chamados de product modulators à medida que produzem a saída, que é o produto de dois sinais de entrada.