ప్రారంభ AM సిగ్నల్ 1901 సంవత్సరంలో ఒక ఇంజనీర్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడింది రెజినాల్డ్ ఫెస్సెండెన్ . అతను కెనడియన్ మరియు అతను ఒక తీసుకున్నాడు నాన్‌స్టాప్ మరుపు ప్రసారం అలాగే యాంటెన్నా ముందు కార్బన్ ఆధారిత మైక్రోఫోన్ ఉంది. ధ్వని తరంగాలు మైక్రోఫోన్‌ను దాని నిరోధకతను మరియు ప్రసార తీవ్రతను మార్చడం ద్వారా ప్రభావితం చేస్తాయి. చాలా సరళంగా ఉన్నప్పటికీ, కొన్ని వందల మీటర్ల దూరానికి సిగ్నల్స్ వినడం చాలా సులభం, అయినప్పటికీ కఠినమైన శబ్దం ఉన్నప్పటికీ మరుపుతో సంభవిస్తుంది. నాన్‌స్టాప్ సైన్ వేవ్ సిగ్నల్స్ ప్రారంభం నాటికి, ప్రసారం విస్తృతంగా మెరుగుపడింది మరియు వాయిస్ ప్రసారాలకు వ్యాప్తి మాడ్యులేషన్ సాధారణం అవుతుంది. ప్రస్తుతం, షార్ట్-వేవ్, లాంగ్ మీడియం బ్యాండ్లలో ఆడియోను ప్రసారం చేయడానికి, అలాగే విమానం కోసం ఉపయోగించే VHF లో ద్వి-దిశాత్మక రేడియో కమ్యూనికేషన్ కోసం వ్యాప్తి ఉపయోగించబడుతుంది.
యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్ అంటే ఏమిటి?
ది వ్యాప్తి మాడ్యులేషన్ నిర్వచనం అంటే, క్యారియర్ సిగ్నల్ యొక్క వ్యాప్తి ఇన్పుట్ మాడ్యులేటింగ్ సిగ్నల్ యొక్క వ్యాప్తికి (అనుగుణంగా) అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. AM లో, మాడ్యులేటింగ్ సిగ్నల్ ఉంది. దీనిని ఇన్పుట్ సిగ్నల్ లేదా బేస్బ్యాండ్ సిగ్నల్ అని కూడా పిలుస్తారు (ఉదాహరణకు ప్రసంగం). మేము ఇంతకు ముందు చూసినట్లుగా ఇది తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్. క్యారియర్ అని పిలువబడే మరొక హై-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ ఉంది. AM యొక్క ఉద్దేశ్యం తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ బేస్బ్యాండ్ సిగ్నల్ను క్యారియర్ ఉపయోగించి అధిక ఫ్రీక్ సిగ్నల్‌కు అనువదించడం . ఇంతకుముందు చర్చించినట్లుగా, తక్కువ పౌన frequency పున్య సంకేతాల కంటే అధిక-పౌన frequency పున్య సంకేతాలను ఎక్కువ దూరం ప్రచారం చేయవచ్చు. ది యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్ యొక్క ఉత్పన్నాలు కింది వాటిని చేర్చండి.
యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్ వేవ్‌ఫార్మ్స్
మాడ్యులేటింగ్ సిగ్నల్ (ఇన్పుట్ సిగ్నల్) Vm = Vm పాపం ωmt
ఇక్కడ Vm అనేది తక్షణ విలువ మరియు Vm అనేది మాడ్యులేటింగ్ (ఇన్పుట్) సిగ్నల్ యొక్క గరిష్ట విలువ.
fm అనేది మాడ్యులేటింగ్ (ఇన్పుట్) సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు m = 2π fm
క్యారియర్ సిగ్నల్ Ct లేకుండా Vc = Vc
ఇక్కడ Vc అనేది తక్షణ విలువ మరియు Vc క్యారియర్ సిగ్నల్ యొక్క గరిష్ట విలువ, fc అనేది క్యారియర్ సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు c = 2π fc.
AM వేవ్‌ఫార్మ్ విశ్లేషణ
ది వ్యాప్తి మాడ్యులేషన్ సమీకరణం ఉంది,
VAM = Vc + వి.ఎం. = Vc + Vm పాపం ωmt
vAM = VAM పాపం = Vt లేకుండా VAM
= (Vc + Vm sin ωmt) sin ωct
= Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct ఇక్కడ m = m = Vm / Vc
మాడ్యులేషన్ సూచిక
మాడ్యులేషన్ సూచిక మాడ్యులేటింగ్ సిగ్నల్ యొక్క వ్యాప్తి యొక్క నిష్పత్తి మరియు క్యారియర్ సిగ్నల్ యొక్క వ్యాప్తిగా నిర్వచించబడింది. దీనిని ‘ఓం’ సూచిస్తుంది
మాడ్యులేషన్ సూచిక m = Vm / Vc
మాడ్యులేషన్ సూచికను మాడ్యులేషన్ కారకం, మాడ్యులేషన్ గుణకం లేదా మాడ్యులేషన్ డిగ్రీ అని కూడా పిలుస్తారు
“M” 0 మరియు 1 మధ్య విలువను కలిగి ఉంటుంది.
“M” ను శాతంగా వ్యక్తీకరించినప్పుడు% మాడ్యులేషన్ అంటారు.
Vm = Vmax-Vmin / 2
Vc = Vmax-Vm
Vc = Vmax- (Vmax-Vmin / 2) = Vmax + Vmin / 2
అందువలన, Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin)
క్రిటికల్ మాడ్యులేషన్
మాడ్యులేషన్ ఇండెక్స్ (m) = 1 ఉన్నప్పుడు ఇది జరుగుతుంది. క్లిష్టమైన మాడ్యులేషన్ సమయంలో Vmin = 0 గమనించండి
క్రిటికల్ మాడ్యులేషన్
M = Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin) = (Vmax / Vmax) = 1
V m = 0 ప్రత్యామ్నాయం కాబట్టి క్లిష్టమైన మాడ్యులేషన్ వద్ద m = Vm / Vc
ప్రత్యామ్నాయం m = 1. అందువల్ల క్లిష్టమైన మాడ్యులేషన్ వద్ద Vm = Vc
AM యొక్క ఓవర్ మాడ్యులేషన్ మరియు సైడ్‌బ్యాండ్‌లు అంటే ఏమిటి?
ఇది సంభవించవచ్చు m> 1
అంటే (Vm / Vc)> 1 . అందువల్ల Vm> Vc . మరో మాటలో చెప్పాలంటే, క్యారియర్ సిగ్నల్ కంటే మాడ్యులేటింగ్ సిగ్నల్ ఎక్కువ.
AM సిగ్నల్ fc లేదా fm కాకుండా ఇతర పౌన encies పున్యాల వద్ద సైడ్‌బ్యాండ్‌లు అని పిలువబడే కొత్త సంకేతాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
అది మాకు తెలుసు విAM= (Vc + m Vm sin ωmt) sin ωct
అది కూడా మాకు తెలుసు m = Vm / Vc . అందువల్ల Vm = m.Vc
AM యొక్క సైడ్‌బ్యాండ్‌లు
అందువలన,
కేస్ 1: ఇన్పుట్ సిగ్నల్ మరియు క్యారియర్ సిగ్నల్ రెండూ సైన్ తరంగాలు.
విAM= (Vc + m Vc sin ωmt) sin ωct
= Vc పాపం ωct + m Vc పాపం ωmt. పాపం .ct
గుర్తుకు తెచ్చుకోండి సినా సిన్బి = 1/2 [కాస్ (ఎ-బి) - కాస్ (ఎ + బి)]
అందువల్ల VAM = Vc sin ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] ─ [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
ఎక్కడ Vc పాపం ωct క్యారియర్
mVc / 2 cos (ωc - wm) t లోయర్ సైడ్ బ్యాండ్
mVc / 2 cos (ωc + wm) t I. భోజనం సైడ్‌బ్యాండ్
అందువల్ల AM సిగ్నల్ క్యారియర్, అప్పర్ సైడ్‌బ్యాండ్ మరియు లోయర్ సైడ్ బ్యాండ్ అనే మూడు ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాలను కలిగి ఉంది.
కేసు 2: ఇన్పుట్ సిగ్నల్ మరియు క్యారియర్ సిగ్నల్ రెండూ కాస్ తరంగాలు.
VAM = (Vc + m Vc cos ωmt) cos ωct
= Vc cos ωct + mVc cos ωmt. cos ωct
గుర్తుకు తెచ్చుకోండి Cos A Cos B = 1/2 [cos (A ─B) + cos (A + B)]
అందువల్ల VAM = Vc cos ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] + [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
ఎక్కడ Vc cos ωct
mVc / 2 cos (ωc - wm) t తక్కువ సైడ్‌బ్యాండ్
mVc / 2 cos (ωc + wm) t భోజనం సైడ్‌బ్యాండ్
అందువల్ల AM సిగ్నల్‌లో మూడు ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాలు ఉన్నాయి, క్యారియర్, అప్పర్ సైడ్‌బ్యాండ్ మరియు లోయర్ సైడ్ బ్యాండ్
AM యొక్క బ్యాండ్విడ్త్
AM వంటి సంక్లిష్ట సిగ్నల్ యొక్క బ్యాండ్విడ్త్ దాని అత్యధిక మరియు తక్కువ పౌన frequency పున్య భాగాల మధ్య వ్యత్యాసం మరియు ఇది హెర్ట్జ్ (Hz) లో వ్యక్తీకరించబడింది. బ్యాండ్విడ్త్ పౌన .పున్యాలతో మాత్రమే వ్యవహరిస్తుంది.
కింది చిత్రంలో చూపినట్లు
బ్యాండ్విడ్త్ = (fc - fm) - (fc + fm) = 2 fm
క్యారియర్ మరియు సైడ్‌బ్యాండ్‌లలో శక్తి స్థాయిలు
క్యారియర్ మరియు సైడ్‌బ్యాండ్‌లలో శక్తి స్థాయిలు
AM వేవ్‌లో మూడు భాగాలు ఉన్నాయి. మార్పులేని క్యారియర్, USB & LSB.
AM యొక్క మొత్తం శక్తి = లో శక్తి
అన్‌మోడ్యులేటెడ్ క్యారియర్ + యుఎస్‌బిలో పవర్ + ఎల్‌ఎస్‌బిలో పవర్
R లోడ్ అయితే, పవర్ ఇన్ AM = V2c / R + V.ఎల్‌ఎస్‌బిరెండు/ ఆర్ + విUSB2/2
క్యారియర్ పవర్
పీక్ క్యారియర్ పవర్ = విరెండుc / R.
పీక్ వోల్టేజ్ = Vc, కాబట్టి RMS వోల్టేజ్ = Vc / √2
RMS క్యారియర్ శక్తి = 1 / R [Vc / √2]రెండు= విరెండుc / 2R
సైడ్ బ్యాండ్లలో RMS పవర్
PLSB = PUSB = V.ఎస్.బి.2 / R = 1 / R [mVc / 2 / √2]రెండు
= మరెండు(యు)రెండు/ 8 ఆర్ = మరెండు/ 4 X విరెండుc / 2R
సైడ్ బ్యాండ్లలో RMS పవర్
అది మాకు తెలుసు విరెండుc / 2R = Pc
అందువల్ల పిఎల్‌ఎస్‌బి= మరెండు/ 4 x పిసి
మొత్తం శక్తి = విరెండుc / 2R + m2Vcరెండు/ 8R + m2Vcరెండు/ 8 ఆర్
vరెండుc / 2R [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)] = Pc [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)]
పిమొత్తం = పిసి [1 + మీరెండు/ రెండు]
మొత్తం శక్తి (PTotal) మరియు క్యారియర్ పవర్ (Pc) పరంగా మాడ్యులేషన్ సూచిక
PTotal = Pc [1 + mరెండు/ రెండు]
PTotal / Pc = [1 + mరెండు/ రెండు]
mరెండు/ 2 = పిమొత్తం/ పిసి - 1
m = √2 (పిమొత్తం/ పిసి - 1)
ప్రసార సామర్థ్యం
AM లో Pc, PLSB మరియు PUSB అనే మూడు శక్తి భాగాలు ఉన్నాయి
వీటిలో పిసి ఒక మార్పులేని క్యారియర్. ఇది ఎటువంటి సమాచారం లేనందున ఇది వ్యర్థం.
రెండు సైడ్‌బ్యాండ్‌లు తీసుకువెళతాయి, అన్ని ఉపయోగకరమైన సమాచారం మరియు అందువల్ల ఉపయోగకరమైన శక్తి సైడ్‌బ్యాండ్‌లలో మాత్రమే ఖర్చు అవుతుంది
సమర్థత ()
ప్రసారం చేయబడిన శక్తి యొక్క నిష్పత్తి, ఇది మొత్తం ప్రసార శక్తికి ఉపయోగకరమైన సమాచారాన్ని (PLSB + PUSB) కలిగి ఉంటుంది .
ప్రసార సామర్థ్యం = (పిఎల్‌ఎస్‌బి+ పిUSB) / (మొత్తం)
η = పిసి [మరెండు/ 4 + మీరెండు/ 4] / పిసి [1 = మీరెండు/ 2] = మరెండు/ 2 + మీరెండు
% = (మరెండు/ 2 + మీరెండు) X 100
యాంప్లిట్యూడ్ డీమోడ్యులేషన్
మాడ్యులేటర్ యొక్క విలోమం మరియు అందుకున్న AM సిగ్నల్ నుండి అసలు సిగ్నల్ (ట్రాన్స్మిటర్ చివర మాడ్యులేటింగ్ సిగ్నల్ ఏమిటి) ను తిరిగి పొందుతుంది.
ఎన్వలప్ డిటెక్టర్
AM ఒక సాధారణ తరంగం, మరియు డిటెక్టర్ డెమోడ్యులేటర్. ఇది అందుకున్న AM సిగ్నల్ నుండి అసలు సిగ్నల్ (ట్రాన్స్మిటర్ చివర మాడ్యులేటింగ్ సిగ్నల్ ఏమిటి) ను తిరిగి పొందుతుంది. ది డిటెక్టర్ కలిగి ఉంటుంది ఒక సాధారణ సగం-వేవ్ రెక్టిఫైయర్ ఇది అందుకున్న AM సిగ్నల్ను సరిచేస్తుంది. దీని తరువాత a తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ ఇది స్వీకరించిన సిగ్నల్ను అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ క్యారియర్ తరంగ రూపాన్ని తొలగిస్తుంది (బైపాస్‌లు). తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ యొక్క ఫలిత అవుట్పుట్ అసలు ఇన్పుట్ (మాడ్యులేటింగ్) సిగ్నల్ అవుతుంది.
ఎన్వలప్ డిటెక్టర్
ఇన్కమింగ్ AM సిగ్నల్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ కపుల్డ్ HW రెక్టిఫైయర్ AM యొక్క సానుకూల చక్రాల సమయంలో నిర్వహిస్తుంది మరియు AM యొక్క ప్రతికూల చక్రాలను కత్తిరిస్తుంది. ఫిల్టర్ కెపాసిటర్ సి ఫిల్టర్లు (బైపాస్) హై-ఫ్రీక్వెన్సీ క్యారియర్ (ఎఫ్‌సి) మరియు తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ (ఎఫ్‌ఎమ్) ను మాత్రమే అనుమతిస్తుంది. ఈ విధంగా, వడపోత అవుట్పుట్ అసలు ఇన్పుట్ (మాడ్యులేటింగ్) సిగ్నల్.
యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్ రకాలు
భిన్నమైనది వ్యాప్తి మాడ్యులేషన్ రకాలు కింది వాటిని చేర్చండి.
1) డబుల్ సైడ్‌బ్యాండ్-సప్రెస్డ్ క్యారియర్ (DSB-SC) మాడ్యులేషన్
- ప్రసారం చేయబడిన వేవ్ ఎగువ మరియు దిగువ సైడ్‌బ్యాండ్‌లను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది
- కానీ ఛానెల్ బ్యాండ్విడ్త్ అవసరం మునుపటిలాగే ఉంటుంది.
2) సింగిల్ సైడ్‌బ్యాండ్ (ఎస్‌ఎస్‌బి) మాడ్యులేషన్
- మాడ్యులేషన్ వేవ్ ఎగువ సైడ్‌బ్యాండ్ లేదా దిగువ సైడ్‌బ్యాండ్‌ను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది.
- మాడ్యులేటింగ్ సిగ్నల్ యొక్క స్పెక్ట్రంను ఫ్రీక్వెన్సీ డొమైన్‌లో క్రొత్త స్థానానికి అనువదించడానికి.
3) వెస్టిజియల్ సైడ్‌బ్యాండ్ (విఎస్‌బి) మాడ్యులేషన్
- ఒక సైడ్‌బ్యాండ్ దాదాపు పూర్తిగా పాస్ అవుతుంది మరియు మరొక సైడ్‌బ్యాండ్ యొక్క ట్రేస్ అలాగే ఉంచబడుతుంది.
- అవసరమైన ఛానెల్ బ్యాండ్విడ్త్ వెస్టీషియల్ సైడ్‌బ్యాండ్ యొక్క వెడల్పుకు సమానమైన మొత్తంతో సందేశ బ్యాండ్విడ్త్ కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ఉంటుంది.
యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్ యొక్క ప్రయోజనాలు & అప్రయోజనాలు
ది వ్యాప్తి మాడ్యులేషన్ యొక్క ప్రయోజనాలు కింది వాటిని చేర్చండి.
- యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్ ఆర్థికంగా మరియు సులభంగా పొందవచ్చు
- ఇది అమలు చేయడం చాలా సులభం, మరియు తో సర్క్యూట్ ఉపయోగించడం ద్వారా తక్కువ భాగాలు దీనిని డీమోడ్యులేట్ చేయవచ్చు.
- AM యొక్క రిసీవర్లు చవకైనవి ఎందుకంటే దీనికి ప్రత్యేకమైన భాగాలు అవసరం లేదు.
ది వ్యాప్తి మాడ్యులేషన్ యొక్క ప్రతికూలతలు కింది వాటిని చేర్చండి.
- ఈ మాడ్యులేషన్ యొక్క సామర్థ్యం చాలా తక్కువ ఎందుకంటే ఇది చాలా శక్తిని ఉపయోగిస్తుంది
- ఈ మాడ్యులేషన్ క్యారియర్ సిగ్నల్ ద్వారా సిగ్నల్ను మాడ్యులేట్ చేయడానికి యాంప్లిట్యూడ్ ఫ్రీక్వెన్సీని చాలాసార్లు ఉపయోగిస్తుంది.
- ఇది స్వీకరించే ముగింపులో అసలు సిగ్నల్ నాణ్యతను తగ్గిస్తుంది మరియు సిగ్నల్ నాణ్యతలో సమస్యలను కలిగిస్తుంది.
- AM వ్యవస్థలు శబ్దం ఉత్పత్తి యొక్క తరం వైపు మొగ్గు చూపుతాయి.
- ది వ్యాప్తి మాడ్యులేషన్ యొక్క అనువర్తనాలు VHF, రేడియోలు మరియు ఒక కమ్యూనికేషన్‌కు మాత్రమే వర్తించే పరిమితులు
అందువలన, ఇదంతా ఒక అవలోకనం గురించి వ్యాప్తి మాడ్యులేషన్ . ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటంటే ఒక పొందికైన సూచన కాదు కాబట్టి డీమోడ్యులేషన్ కోసం అవసరం 0 ఉన్నంత వరకు పల్స్ యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్ ?
