Analog İletişim - FM Demodülatörler
Bu bölümde FM dalgasını demodüle eden demodülatörler hakkında konuşalım. Aşağıdaki iki yöntem FM dalgasını demodüle eder.
- Frekans ayrımcılık yöntemi
- Faz ayrımcılık yöntemi
Frekans Ayrımcılık Yöntemi
FM dalgasının denkleminin şöyle olduğunu biliyoruz
$$ s \ left (t \ right) = A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left (t \ sağ) dt \ sağ) $$
Yukarıdaki denklemi 't'.
$$ \ frac {ds \ left (t \ right)} {dt} = -A_c \ left (2 \ pi f_c + 2 \ pi k_fm \ left (t \ sağ) \ sağ) \ sin \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left (t \ sağ) dt \ sağ) $$
$ - \ sin \ theta $ 'ı $ \ sin \ left (\ theta -180 ^ 0 \ right) $ olarak yazabiliriz.
$$ \ Rightarrow \ frac {ds (t)} {dt} = A_c \ left (2 \ pi f_c + 2 \ pi k_fm \ left (t \ right) \ right) \ sin \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left (t \ sağ) dt-180 ^ 0 \ sağ) $$
$$ \ Rightarrow \ frac {ds (t)} {dt} = A_c \ left (2 \ pi f_c \ right) \ left [1+ \ left (\ frac {k_f} {k_c} \ sağ) m \ sol ( t \ right) \ right] \ sin \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left (t \ right) dt-180 ^ 0 \ sağ) $$
Yukarıdaki denklemde genlik terimi AM dalgasının zarfını andırır ve açı terimi FM dalgasının açısını andırır. Buradaki gereksinimimiz $ m \ left (t \ right) $ modülasyon sinyalidir. Bu nedenle, onu AM dalgasının zarfından kurtarabiliriz.
Aşağıdaki şekil, frekans ayırt etme yöntemini kullanan FM demodülatörünün blok şemasını göstermektedir.
Bu blok diyagram, farklılaştırıcı ve zarf detektöründen oluşur. Farklılaştırıcı, FM dalgasını AM dalgası ve FM dalgası kombinasyonuna dönüştürmek için kullanılır. Bu, FM dalgasının frekans değişimlerini, AM dalgasının karşılık gelen voltaj (genlik) varyasyonlarına dönüştürdüğü anlamına gelir. Zarf detektörünün işleyişini biliyoruz. Modülasyon sinyalinden başka bir şey olmayan AM dalgasının demodüle edilmiş çıkışını üretir.
Faz Ayrımcılık Yöntemi
Aşağıdaki şekil, faz ayırma yöntemini kullanan FM demodülatörünün blok diyagramını göstermektedir.
Bu blok diyagram çarpan, alçak geçiren filtre ve Voltaj Kontrollü Osilatörden (VCO) oluşur. VCO, frekansı $ d \ left (t \ right) $ giriş sinyali voltajıyla orantılı olan bir $ v \ left (t \ right) $ çıkış sinyali üretir. Başlangıçta, $ d \ left (t \ right) $ sinyali sıfır olduğunda, taşıyıcı frekansı ve $ -90 ^ 0 $ faz kayması olan $ v \ left (t \ right) $ çıkış sinyali üretmek için VCO'yu ayarlayın. taşıyıcı sinyale göre.
FM dalgası $ s \ left (t \ right) $ ve VCO çıkışı $ v \ left (t \ right) $ çarpanın girdileri olarak uygulanır. Çarpan, bir yüksek frekans bileşenine ve bir düşük frekans bileşenine sahip bir çıktı üretir. Düşük geçiş filtresi, yüksek frekans bileşenini ortadan kaldırır ve yalnızca düşük frekans bileşenini çıktı olarak üretir.
Bu düşük frekans bileşeni yalnızca terimle ilgili faz farkını içerir. Bu nedenle, düşük geçiş filtresinin bu çıkışından $ m \ left (t \ right) $ modülasyon sinyalini alıyoruz.