Comunicação Analógica - Demoduladores FM
Neste capítulo, vamos discutir sobre os demoduladores que demodulam a onda FM. Os dois métodos a seguir demodulam a onda FM.
- Método de discriminação de frequência
- Método de discriminação de fase
Método de Discriminação de Frequência
Sabemos que a equação da onda FM é
$$ s \ left (t \ right) = A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left (t \ right) dt \ right) $$
Diferencie a equação acima em relação a 't'.
$$ \ frac {ds \ left (t \ right)} {dt} = -A_c \ left (2 \ pi f_c + 2 \ pi k_fm \ left (t \ right) \ right) \ sin \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left (t \ right) dt \ right) $$
Podemos escrever, $ - \ sin \ theta $ como $ \ sin \ left (\ theta -180 ^ 0 \ right) $.
$$ \ Rightarrow \ frac {ds (t)} {dt} = A_c \ left (2 \ pi f_c + 2 \ pi k_fm \ left (t \ right) \ right) \ sin \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left (t \ right) dt-180 ^ 0 \ right) $$
$$ \ Rightarrow \ frac {ds (t)} {dt} = A_c \ left (2 \ pi f_c \ right) \ left [1+ \ left (\ frac {k_f} {k_c} \ right) m \ left ( t \ direita) \ direita] \ sin \ esquerda (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ esquerda (t \ direita) dt-180 ^ 0 \ direita) $$
Na equação acima, o termo amplitude se assemelha ao envelope da onda AM e o termo ângulo se assemelha ao ângulo da onda FM. Aqui, nosso requisito é o sinal de modulação $ m \ left (t \ right) $. Portanto, podemos recuperá-lo do envelope da onda AM.
A figura a seguir mostra o diagrama de blocos do demodulador FM usando o método de discriminação de frequência.
Este diagrama de blocos consiste no diferenciador e no detector de envelope. O diferenciador é usado para converter a onda FM em uma combinação de onda AM e onda FM. Isso significa que ele converte as variações de frequência da onda FM nas variações de tensão (amplitude) correspondentes da onda AM. Conhecemos o funcionamento do detector de envelope. Ele produz a saída demodulada da onda AM, que nada mais é do que o sinal modulante.
Método de Discriminação de Fase
A figura a seguir mostra o diagrama de blocos do demodulador FM usando o método de discriminação de fase.
Este diagrama de blocos consiste no multiplicador, o filtro passa-baixo e o oscilador controlado por tensão (VCO). O VCO produz um sinal de saída $ v \ left (t \ right) $, cuja frequência é proporcional à tensão do sinal de entrada $ d \ left (t \ right) $. Inicialmente, quando o sinal $ d \ left (t \ right) $ é zero, ajuste o VCO para produzir um sinal de saída $ v \ left (t \ right) $, tendo uma frequência portadora e $ -90 ^ 0 $ mudança de fase com relação ao sinal da portadora.
A onda FM $ s \ left (t \ right) $ e a saída VCO $ v \ left (t \ right) $ são aplicadas como entradas do multiplicador. O multiplicador produz uma saída, tendo um componente de alta frequência e um componente de baixa frequência. O filtro passa-baixa elimina o componente de alta frequência e produz apenas o componente de baixa frequência como sua saída.
Este componente de baixa frequência contém apenas a diferença de fase relacionada ao termo. Conseqüentemente, obtemos o sinal modulante $ m \ left (t \ right) $ desta saída do filtro passa-baixo.