Obwód mieszacza modulatora AM


11

Znalazłem bardzo podstawowy obwód nadajnika AM na wideo na youtube tutaj . Schemat znajduje się poniżej:

schematyczny

Jestem trochę zdezorientowany obwodem wzmacniacza operacyjnego po prawej stronie. Wygląda na to, że wzmacniacz operacyjny bierze różnicę między sygnałem wiadomości a sygnałem nośnym, a nie pomnaża je tak, jak powinno.

Wcale nie jestem przekonany, że ta część obwodu to mikser częstotliwości. Czy jestem po prostu szalony?


Nie jestem też przekonany. Drugi wzmacniacz operacyjny jest podłączony jako wzmacniacz odwracający z przesunięciem DC (zmienna 100k itp.) Sygnał „audio” przesuwa ten poziom w górę i w dół.
JIm Dearden

Odpowiedzi:


6

W nawiązaniu do mojego komentarza. Masz całkowitą rację, że potrzebujesz jakiejś formy mnożnika. Być może można by wprowadzić następujący dodatek w celu poprawy obwodu. FET działa jak rezystor sterowany napięciem, zmieniając wzmocnienie wzmacniacza operacyjnego, tworząc sygnał AM.

wprowadź opis zdjęcia tutaj


JIm Derden zawsze jest guru analogowym!
Standard Sandun

@sandundhammika Thanks. Andy ma również rację (więc +1 ode mnie), że przesuwając wejście wzmacniacza operacyjnego do dolnej granicy napięcia, skutecznie wysyła sygnał wyjściowy na szynę. Sygnał audio podnosi go z tego (nieliniowego) regionu i tworzy przypadkowo AM, a nie projekt.
JIm Dearden

Dzięki za udostępnienie odpowiedzi Jim. Byłem w stanie zastosować odmianę tego pomysłu, aby obwód działał dość dobrze, chociaż myślę, że ty i Andy wskazujesz, że jest to tylko modulacja pasma jednostronnego (?) Szczegóły obwodu i dema są dostępne na github. com / tardate / LittleArduinoProjects / tree / master /… dla każdego, kto chce szopować .
opóźnienie

Myślę, że jestem modulatorem zaprojektowanym przy użyciu FET, opublikowanym przez Jim Works. Oto więcej. zastosowanoelektronikalinowy.blogspot.com/2015/10/…

Przepraszamy za wpadnięcie na stary post. @JImDearden nie możesz po prostu użyć tranzystora BJT zamiast FET i OPAMP?
Klik

2

Zwróć uwagę na obecność puli 100 000 - Dlaczego ona jest? Czy pełni funkcję liniową we wzmacniaczu sumującym? Nie bardzo - przypuszczam, że odchyla to moc wyjściową od (powiedzmy) dolnej szyny zasilającej (+ 1,5 V dla TL072).

Bez sygnału modulacji nośnik nie jest wcale (lub ledwo) obecny na wyjściu końcowego wzmacniacza operacyjnego - pot 100k to zapewnia. Kiedy wprowadzany jest sygnał modulacji, wyjście wzmacniacza operacyjnego jest „podnoszone” z nasycenia wyjściowego, umożliwiając w ten sposób „nośnemu” przebicie się i przełamuje się z amplitudą, która jest regulowana przez modulację.

Czy to hi-fi? Nie - zniekształcenie wyjściowe w radiu jest trudne do określenia (ponieważ jest to kiepskie małe radio), ale będzie to coś w rodzaju AM.

Pod koniec filmu pokazał kształt fali i dokładnie to się dzieje.


Zgadzam się, myślę, że sygnał będzie podlegał dużym zniekształceniom i trudno będzie wyregulować wzmocnienia na tym wzmacniaczu, aby odbiornik mógł przejść sygnał.
user6972

@ user6972 Oczywiście, ale jest to świetny przykład prostych nieliniowych obwodów w pracy. Szkoda też, że na pytania na youtube nie odpowiedział facet, który wypowiedział się w filmie - ludzie po prostu nie są do tego przekonani z powodu obwodu „anomalii”
Andy aka

Hmm ... Mam problem ze zrozumieniem twojej odpowiedzi. W jaki sposób potencjometr 100k zapewnia, że ​​nośnik nie jest obecny na wyjściu, gdy nie ma sygnału modulacji? Poza tym jestem zdezorientowany, co rozumiesz przez „nasycenie wyjściowe” i „przebicie nośnika”. Czy to oznacza, że ​​przewoźnik ma napięcie do zmiany? Dzięki za pomoc! Jestem całkiem nowy, jeśli nie zauważyłeś :)
superkittens

@ superkittens Pot 100k może ustawić poziom prądu stałego na styku 1 prawego wzmacniacza operacyjnego. Gdyby był ustawiony w środku zakresu, wzmacniacz operacyjny o / p na pinie 1 wyniósłby 4,5 V i zobaczyłby kształt fali nośnej. Każdy sygnał modulujący po prostu spowodowałby, że nośna jechałaby wzdłuż wolno poruszającego się (względnego) sygnału modulującego. To oczywiście nie jest AM, jest to dodanie sygnału A i sygnału B. Jednak pula ustawia pin1 na 1,5 V (wzmacniacz operacyjny o / p jest „przesuwany” w stosunku do najniższego punktu, w którym może przejść). Sygnał modulujący odsuwa o / p od 1,5 V, a górna część nośnika wydaje się „kształtowana” przez modulację.
Andy aka

0

Po pierwsze, ktoś zamieszczający film na YouTube lub stronę internetową jest prostopadły do ​​dobrego projektu. W rzeczywistości, jeśli nie jest to profesjonalna strona internetowa, jest bardziej bzdura. Pomyśl o tym. Facet, który wie, co robi i buduje szybki i brudny modulator AM, nie myśli o tym nic specjalnego i prawdopodobnie nie opublikuje strony internetowej. Facet, który spędził dwa tygodnie na losowych próbach i błędach, ma większe szanse na dumne opublikowanie „Looky me world, zrobiłem modulator !!!” .

Po drugie, modulacja AM nie jest czystym pomnożeniem. To byłby zespół dwustronny. Jeśli wyrażasz AM jako wielokrotność, musisz dodać przesunięcie. Można to również uznać za regulację głośności oscylatora w locie, co nie jest trudne do zrealizowania w analogowej elektronice.

Teraz obwód. TL072 nie jest doskonałym wyborem dla sygnałów 1,2 MHz. Jest to najprawdopodobniej to, co ten facet miał w swojej śmieciowej skrzynce, co jest większym dowodem, że jest to mniej niż profesjonalny projekt. Brak oznaczeń elementów to kolejna mocna wskazówka.

Jednak ten obwód może faktycznie działać wystarczająco dobrze, w ramach ograniczenia niskiego wzmocnienia opamp przy częstotliwości nośnej. Zauważ, że kiedy pula jest na środku, przesuwa opamp na 1,6 V. Teraz spójrz na zakres wspólnego trybu TL072 i zobacz duży zapas potrzebny na obu końcach. Myślę, że to, co się dzieje, polega na tym, że modulacja odbywa się przez obcinanie nośnika na innym poziomie w zależności od sygnału modulacji. Pot jest tak wyregulowany, że nośnik jest mniej więcej w połowie odcięty bez sygnału wejściowego. To pozwala sygnałowi wejściowemu spowodować, że nośna przesunie się całkowicie od 0 do pełnego, a jałowy na 50%.

Prawdopodobnie myślisz, że wprowadziłoby to okropne zniekształcenie. Tak, ale zwróć uwagę, że to zniekształcenie występuje w nośnej, która jest stałą częstotliwością. Patrząc na spektrum częstotliwości, zniekształcenia pojawiają się jako harmoniczne, które będą występować przy wszystkich całkowitych wielokrotnościach częstotliwości nośnej. Tak więc ten schemat modulacji wprowadza wiele składników zniekształceń, przy czym najniższy to dwukrotność częstotliwości nośnej. Jednak radio, które to odbierze, po prostu odrzuci te elementy, ponieważ są one poza pasmem. Ten modulator powoduje bałagan na innych częstotliwościach, ale przy częstotliwości zainteresowania wygląda na to, że może działać wystarczająco dobrze.

Coś takiego nigdy nie przejdzie testów FCC z powodu dużej ilości bzdur, które promieniuje. Ale jeśli robisz to po prostu przez pokój z małą anteną, to bzdury nie posuną się bardzo daleko i prawdopodobnie nie spowodują wystarczających kłopotów, aby ktoś narzekał.


-2

Nie obejrzałem wideo, ale to może faktycznie działać. Nie widziałem wcześniej tej techniki, ale jest to swego rodzaju pseudo-am. Używają wzmacniacza różnicowego o równym wzmocnieniu do obu sygnałów. Dwie doniczki służą do drobnych korekt wzmocnienia wzmocnienia audio lub nośnika. Muszę założyć, że jest to trochę drażliwe, aby się dobrze.

Topologia różnicowa wzmacniacza jest w zasadzie:

wzmacniacz różnicowy

RfaR1=RsolR2)

V.o=RfaR1(V.2)-V.1)

Masz rację, że to się nie zwielokrotnia, ale kończy się to na przemienniku prądu przemiennego na nośniku, który wygląda tak (niebieski to wyjście pseudo-am, a czerwony to wejście audio):

jestem mod?

Jeśli przepuścisz go przez detektor diodowy, przepuści on część prądu zmiennego do filtra dolnoprzepustowego z różnymi zniekształceniami w zależności od balansu transmitowanego sygnału i tego, jak mocno dioda się włącza.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Nie spędziłem odpowiedniego czasu, żeby naprawdę na to spojrzeć. Jednak moja szybka analiza sugeruje, że może działać. Ale to nie jest modulacja AM i może być dużo zniekształceń, jak wspomina Andy Aka z powodu nie idealnych warunków (które mogą nawet pomóc wprowadzić AM z częstotliwością audio).


EDYCJA: Może nie być oczywiste, jak to może działać w radiu AM. Nośnik naciska na odbiornik i diodę. Nie znaleziono koperty, więc typowy odbiornik dostosuje wzmocnienie AGC. Ten mały nadajnik wysyła bardzo silny wzmocniony sygnał audio bezpośrednio do otwartego drutu (nasadka sprzęgająca 100pF jest bez znaczenia dla tego sygnału, ponieważ drut jest otwarty). Z pewnością nastąpi wyciek bezpośrednio do odbiornika AM, jeśli jest on w pobliżu. Większość odbiorników AM nie ma dużej filtracji poniżej 500 Khz na wejściu, a sekcja audio, która jest włączona i działa bardzo ciężko, musi tylko odebrać część sprzężonego sygnału. Filtracja będzie najsilniejsza w IF, jednak w zależności od architektury można nawet wybrać częstotliwość RX, w której obraz mieści się w zakresie od 1 kHz do 15 kHz (lub w 2. lub 3. harmonicznej filtra) i uzyskać pomoc ze wzmacniaczy IF.


Edycja2: Spójrz, jeśli to zadziała, to tylko dlatego, że odbiorniki AM są bardzo podatne na szum z różnych źródeł, w tym bezpośrednie przesyłanie, co sugeruję. Nośnik naciska na odbiornik AM, ale nie ma modulacji na samym nośniku, więc jedyną rzeczą, którą odbiera backend, jest hałas i będzie on zwiększał swój zysk. Pozwala to na przejście wzmocnionego dźwięku (zasugerowałem kilka prawdopodobnie ścieżek), które nie będą działały niezawodnie i prawdopodobnie działają tylko w konfiguracji tego faceta, ponieważ są one bardzo blisko siebie. Jeśli kiedykolwiek słyszałeś szum o częstotliwości 60 Hz w swoim eksperymentalnym radiu AM w laboratorium lub być może brzęczący alternator samochodowy w radiu AM, jest to podobny efekt.


Ciekawie byłoby zobaczyć, jak wygląda pseudo-am w prawdziwym obwodzie. Czy dźwięk naprawdę wyłącza nośnik z powodu warunków polaryzacji, jak sugeruje Andy?
user6972

1
Nie, nie tak działa demodulacja AM. Pamiętaj, że odbiornik AM zaczyna się od bardzo wąskiego filtru pasmowego. Sygnał modulacji na pierwszym wykresie jest właśnie dodawany do nośnej i zostanie odrzucony przez ten filtr. Pomyśl o tym w przestrzeni częstotliwości. Cała twoja przesłanka jest po prostu błędna. Innym sposobem myślenia o tym jest to, że wspomniany „detektor diod” nigdy nie zobaczy sygnału na pierwszym wykresie.
Olin Lathrop,

@OlinLathrop Zgadzam się z tobą, jednak zależy to od konfiguracji systemu TX / RX w demonstracji, ponieważ przy słabym pasmowoprzepustowym (zastosowanym na wykresie, który stworzyłem powyżej) sygnał prądu przemiennego jest wystarczający do wykrycia. Rozumiem, że to idzie w sprzeczności z rzeczywistością, ale patrzę tylko, jak można to zrobić. To jest poza pudełkiem.
user6972

Po prostu podszedłem do linku, aby zobaczyć, co tam jest, ale moje połączenie danych komórki jest zbyt słabe, aby nawet je wyświetlić. Jeśli używa podobnego, gównianego domowego detektora, to prawdopodobnie nie filtruje całego pasma. W każdym razie dziękuję za głosowanie w dół.
user6972

1
Brakuje Ci punktu, że sygnał audio 10 kHz nie rozchodzi się z anteny. Z punktu widzenia RF, który jest zasadniczo prądem stałym, a prąd stały traci się w transmisjach radiowych. Jedyny sposób, w jaki twój schemat mógłby działać, to bezpośrednie połączenie przewodowe, które może przenosić niskie częstotliwości, ale nie o tym tu mowa. Zauważ, że wyjście drugiego opampa wyraźnie przechodzi w czapkę 100 pF i antenę. 10 kHz po prostu nie dotrze do żadnej anteny odbiorczej, nawet jeśli tuner odbiorczy jakoś go nie odfiltruje. Pomyśl o swoim przebiegu w przestrzeni częstotliwości.
Olin Lathrop,
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.