आयाम मॉड्यूलेशन, व्युत्पन्न, प्रकार और अनुप्रयोग क्या है

सबसे पहला AM सिग्नल वर्ष 1901 में एक इंजीनियर द्वारा प्रसारित किया गया था रेजिनाल्ड फेसेन्डेन । वह एक कैनेडियन है और उसने ए नॉनस्टॉप स्पार्कल ट्रांसमिशन एक एंटीना के नेतृत्व में कार्बन आधारित माइक्रोफोन स्थित है। ध्वनि तरंगें इसके प्रतिरोध, और संचरण तीव्रता को बदलकर माइक्रोफोन को प्रभावित करती हैं। बहुत सरल होने के बावजूद, संकेतों को कुछ सौ मीटर की दूरी पर सुनना आसान था, हालांकि चमक के साथ एक कठोर ध्वनि होगी। नॉनस्टॉप साइन वेव सिग्नल की शुरुआत तक, प्रसारण में बड़े पैमाने पर सुधार हुआ, और आवाज प्रसारण के लिए आयाम मॉडुलन आम हो जाएगा। वर्तमान में, आयाम का उपयोग लघु-तरंग, लंबे मध्यम बैंड पर ऑडियो प्रसारित करने में किया जाता है, साथ ही साथ विमान के लिए उपयोग किए जाने वाले वीएचएफ पर द्वि-दिशात्मक रेडियो संचार के लिए भी किया जाता है।

आयाम मॉड्यूलेशन क्या है?

आयाम मॉडुलन परिभाषा , वाहक संकेत का एक आयाम इनपुट मॉड्युलेटिंग सिग्नल के आयाम के अनुसार (आनुपातिक) है। AM में, एक मॉड्यूलेटिंग सिग्नल है। इसे इनपुट सिग्नल या बेसबैंड सिग्नल भी कहा जाता है (उदाहरण के लिए भाषण)। यह एक कम-आवृत्ति संकेत है जैसा कि हमने पहले देखा है। वाहक नामक एक और उच्च आवृत्ति संकेत है। AM का उद्देश्य वाहक का उपयोग करके कम आवृत्ति बेसबैंड सिग्नल को उच्च फ्रीक सिग्नल में अनुवाद करना है । जैसा कि पहले चर्चा की गई है, उच्च आवृत्ति संकेतों को कम आवृत्ति संकेतों की तुलना में लंबी दूरी पर प्रचारित किया जा सकता है। आयाम मॉडुलन के डेरिवेटिव निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

आयाम मॉडुलन तरंग

मॉड्यूलेटिंग सिग्नल (इनपुट सिग्नल) Vm = Vm sin tmt

जहां Vm तात्कालिक मूल्य है और Vm मॉड्यूलेटिंग (इनपुट) सिग्नल का अधिकतम मूल्य है।

fm मॉड्यूलेटिंग (इनपुट) सिग्नल की आवृत्ति है और ωm = 2ω fm

कैरियर सिग्नल Vc = Vc ωct के बिना

जहाँ Vc तात्कालिक मान है और Vc वाहक सिग्नल का अधिकतम मूल्य है, fc वाहक सिग्नल की आवृत्ति है और ωc = 2ω fc।

AM तरंग विश्लेषण

आयाम मॉडुलन समीकरण है,

वम = वीसी + वीएम = वीसी + वीएम पाप mmt
वम = वम पाप θ = VAM बिना .ct
= (Vc + Vm sin tmt) पाप .ct
= Vc (1 + m sin ωmt) sin mct जहाँ m = vm / Vc द्वारा दिया जाता है

मॉड्यूलेशन इंडेक्स

मॉड्यूलेशन इंडेक्स को मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के आयाम और कैरियर सिग्नल के आयाम के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। इसे ’m’ द्वारा दर्शाया गया है

मॉड्यूलेशन इंडेक्स एम = वीएम / वीसी

मॉड्यूलेशन इंडेक्स को मॉड्यूलेशन फैक्टर, मॉड्यूलेशन गुणांक या मॉड्यूलेशन की डिग्री के रूप में भी जाना जाता है

'M' का मान 0 और 1 के बीच होगा।

'M' जब एक प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है तो% मॉड्यूलेशन कहा जाता है।

व्म = वमक्स-विमिन / २

Vc = Vmax-Vm

Vc = Vmax- (Vmax-Vmin / 2) = Vmax + Vmin / 2

इसलिए, Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin)

क्रिटिकल मॉड्यूलेशन

यह तब होता है जब मॉड्यूलेशन इंडेक्स (एम) = 1। ध्यान दें, महत्वपूर्ण मॉडुलन Vmin = 0 के दौरान

क्रिटिकल मॉड्यूलेशन

M = Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin) = (Vmax / Vmax) = 1

स्थानापन्न V m = 0 इसलिए महत्वपूर्ण मॉडुलन m = Vm / Vc पर

स्थानापन्न m = 1. इसलिए महत्वपूर्ण मॉडुलन Vm = Vc पर

ओवर मॉड्यूलेशन और साइडबैंड ऑफ एएम क्या है?

यह कब हो सकता है म> १

अर्थात् (Vm / Vc)> १ । इसलिये Vm> वीसी । दूसरे शब्दों में, वाहक सिग्नल की तुलना में मॉड्युलेटिंग सिग्नल अधिक होता है।

AM सिग्नल fc या fm के अलावा अन्य आवृत्तियों पर साइडबैंड्स नामक नए सिग्नल उत्पन्न करेगा।

हम जानते हैं कि वी_बजे= (Vc + m Vm sin Vmt) पाप mct

हम यह भी जानते हैं एम = वीएम / वीसी । इसलिये Vm = m.Vc

एएम के साइडबैंड

इसलिए,

Case1: इनपुट सिग्नल और कैरियर सिग्नल दोनों साइन लहरें हैं।

वी_बजे= (Vc + m Vc sin Vmt) पाप mct

= Vc पाप +ct + m Vc पाप tmt। पाप ωct

याद सिन सिनबी १/२ [कोस (ए-बी) - कॉस (ए + बी)]

इसलिये VAM = Vc sin +ct + [mVc / 2 cos (--c - wm) t] c [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]

कहा पे Vc पाप cct वाहक है

mVc / 2 cos (--c - wm) t लोअर साइड बैंड है

mVc / 2 cos (ωc + wm) t I रात का खाना

इसलिए एएम सिग्नल में तीन आवृत्ति घटक हैं, कैरियर, अपर साइडबैंड और लोअर साइड बैंड।

केस 2: इनपुट सिग्नल और कैरियर सिग्नल दोनों ही कॉस वेव्स हैं।

VAM = (Vc + m Vc cos )mt) cos cct

= Vc cos +ct + mVc cos .mt। cos ωct

याद Cos A Cos B = 1/2 [cos (A +B) + cos (A + B)]

इसलिये VAM = Vc cos +ct + [mVc / 2 cos (wc - wm) t] + [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]

कहा पे Vc cos cct

mVc / 2 cos (--c - wm) t लोअर साइडबैंड है

mVc / 2 cos (ωc + wm) t रात का खाना

इसलिए एएम सिग्नल में तीन आवृत्ति घटक, वाहक, ऊपरी साइडबैंड और निचले साइड बैंड हैं

AM की बैंडविड्थ

एएम जैसे जटिल सिग्नल की बैंडविड्थ इसके उच्चतम और निम्नतम आवृत्ति घटकों के बीच का अंतर है और इसे हर्ट्ज़ (हर्ट्ज) में व्यक्त किया गया है। बैंडविड्थ केवल आवृत्तियों के साथ संबंधित है।

जैसा कि निम्नलिखित आकृति में दिखाया गया है

बैंडविड्थ = (fc - fm) - (fc + fm) = 2 fm

वाहक और साइडबैंड में शक्ति का स्तर

कैरियर और साइडबैंड में पावर लेवल

AM तरंग में तीन घटक होते हैं। अनमॉड्युलेटेड कैरियर, USB और LSB।

AM की कुल शक्ति = में है

एलएमबी में USB + पावर में अनमॉडिलेटेड कैरियर + पावर

यदि आर लोड है, तो पावर इन करें एएम = वी 2 सी / आर + वी_{एलएसबी}^दो/ आर + वी_USB2/2

कैरियर पावर

पीक वाहक पावर = वी^दोसी / आर

पीक वोल्टेज = वीसी, इसलिए आरएमएस वोल्टेज = वीसी / √2

RMS वाहक शक्ति = 1 / आर [वीसी / c2]^दो= वी^दोसी / 2 आर

साइड बैंड में आरएमएस पावर

PLSB = PUSB = V_{एस.बी.}2 / आर = 1 / आर [एमवीसी / 2 / /2]^दो

= एम^दो(यू)^दो/ 8 आर = एम^दो/ ४ एक्स वी^दोसी / 2 आर

साइड बैंड्स में आरएमएस पावर

हम जानते हैं कि वी^दोc / 2R = Pc

इसलिये पी_{एलएसबी}= एम^दो/ 4 x पीसी

कुल शक्ति = वी^दोसी / 2 आर + एम 2 वीसी^दो/ 8 आर + एम 2 वीसी^दो/ 8 आर

v^दोसी / 2 आर [1 + (एम 2/4) + (एम 2/4)] = पीसी [1 + (एम 2/4) + (एम 2/4)]

पी_{संपूर्ण} = पीसी [१ + एम^दो/दो ]

टोटल पावर (PTotal) और कैरियर पावर (Pc) के संदर्भ में मॉड्यूलेशन इंडेक्स

PTotal = Pc [1 + m^दो/दो]

पीटीओटल / पीसी = [१ + एम^दो/दो]

म^दो/ 2 = पी_{संपूर्ण}/ पीसी - १

m = (2 (P)_{संपूर्ण}/ पीसी - 1)

संचरण क्षमता

AM में तीन बिजली घटक Pc, PLSB और PUSB हैं

इनमें से Pc एक अनमॉडल कैरियर है। यह फिजूल है क्योंकि इसमें कोई जानकारी नहीं है।

दो साइडबेंड्स ले जाते हैं, सभी उपयोगी जानकारी और इसलिए उपयोगी शक्ति केवल साइडबैंड्स में खर्च की जाती है

दक्षता (ffic)

संचरित शक्ति का एक अनुपात जिसमें कुल प्रेषित शक्ति के लिए उपयोगी जानकारी (PLSB + PUSB) होती है ।

ट्रांसमिशन दक्षता = (पी_{एलएसबी}+ पी_USB) / (PTotal)

[= पीसी [एम^दो/ 4 + मी^दो/ ४] / पीसी [१ = एम^दो/ 2] = एम^दो/ 2 + मी^दो

m% = (एम^दो/ 2 + मी^दो) X 100

आयाम डिमॉड्यूलेशन

मॉड्यूलेटर का उलटा और इसे प्राप्त AM सिग्नल से मूल सिग्नल (ट्रांसमीटर अंत में मॉडुलेटिंग सिग्नल क्या था) का पता चलता है।

लिफ़ाफ़ा डिटेक्टर

AM एक साधारण लहर है, और डिटेक्टर डेमोडुलेटर है। यह प्राप्त AM संकेत से मूल संकेत (ट्रांसमीटर अंत में मॉड्यूलेटिंग सिग्नल क्या था) को ठीक करता है। डिटेक्टर के होते हैं एक सरल आधा लहर करनेवाला जो प्राप्त AM संकेत को ठीक करता है। इसके बाद ए लो पास फिल्टर जो प्राप्त सिग्नल को उच्च-आवृत्ति वाहक तरंग को हटा (बायपास) करता है। कम पास फिल्टर का परिणामी आउटपुट मूल इनपुट (मॉड्यूलेटिंग) सिग्नल होगा।

लिफ़ाफ़ा डिटेक्टर

आने वाली AM सिग्नल ट्रांसफार्मर युग्मित HW आयताकार AM के सकारात्मक चक्रों के दौरान होता है और AM के नकारात्मक चक्रों को काट देता है। फ़िल्टर संधारित्र सी फ़िल्टर (बाईपास) उच्च आवृत्ति वाहक (एफसी) और केवल कम आवृत्ति (एफएम) की अनुमति देता है। इस प्रकार, फ़िल्टर आउटपुट मूल इनपुट (मॉड्यूलेटिंग) सिग्नल है।

आयाम मॉडुलन के प्रकार

अलग आयाम संशोधन के प्रकार निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

1) डबल साइडबैंड-दमन वाहक (DSB-SC) मॉडुलन

• संचरित लहर में केवल ऊपरी और निचले साइडबैंड होते हैं
• लेकिन चैनल बैंडविड्थ की आवश्यकता पहले जैसी ही है।

2) सिंगल साइडबैंड (एसएसबी) मॉडुलन

• मॉड्यूलेशन तरंग में केवल ऊपरी साइडबैंड या निचले साइडबैंड होते हैं।
• आवृत्ति डोमेन में एक नए स्थान पर modulating सिग्नल के स्पेक्ट्रम का अनुवाद करने के लिए।

3) वेस्टिस्टिक साइडबैंड (वीएसबी) मॉडुलन

• एक साइडबैंड लगभग पूरी तरह से पारित हो गया है और दूसरे साइडबैंड का सिर्फ एक निशान बरकरार है।
• आवश्यक चैनल बैंडविड्थ संदेश की बैंडविड्थ से अधिक है जो वेस्टीज साइडबैंड की चौड़ाई के बराबर राशि से है।

लाभ और नुकसान मॉडुलन के नुकसान

आयाम मॉडुलन के फायदे निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• आयाम मॉडुलन किफायती होने के साथ-साथ आसानी से प्राप्य है
• इसे लागू करना इतना आसान है, और इसके साथ एक सर्किट का उपयोग करके कम घटक इसे ध्वस्त किया जा सकता है।
• AM के रिसीवर सस्ते हैं क्योंकि इसमें किसी विशेष घटक की आवश्यकता नहीं होती है।

आयाम मॉड्यूलेशन के नुकसान निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• इस मॉड्यूलेशन की दक्षता बहुत कम है क्योंकि यह बहुत अधिक शक्ति का उपयोग करता है
• यह मॉड्यूलेशन वाहक सिग्नल द्वारा सिग्नल को मॉड्यूलेट करने के लिए कई बार आयाम आवृत्ति का उपयोग करता है।
• यह प्राप्त अंत पर मूल सिग्नल की गुणवत्ता को कम करता है और सिग्नल की गुणवत्ता में परेशानी का कारण बनता है।
• एएम सिस्टम शोर उत्पन्न करने वाली पीढ़ी के प्रति अतिसंवेदनशील हैं।
• आयाम मॉडुलन के अनुप्रयोग वीएचएफ, रेडियो, और केवल एक संचार के लिए लागू सीमा

इस प्रकार, यह सब एक अवलोकन के बारे में है आयाम अधिमिश्रण । मुख्य लाभ यह है कि चूंकि एक सुसंगत संदर्भ नहीं है डीमॉड्यूलेशन के लिए आवश्यक है जब तक 0 नाड़ी आयाम मॉडुलन ?