Zależność pasma modulacji FM od częstotliwości sygnału modulującego oraz nieliniowość dewiacji

Tue May 04, 2004 7:36 am   

Jak wszystkim wiadomo modulacja FM polega na zmianie czestotliwosci
sygnalu nosnego przy pomocy sygnalu modulujacego(np.sygnał audio)

Głosnosc odbieranego sygnalu zalezy od dewiacji czyli o odchylki
nosnej od czestotliwosci poczatkowej(srodkowej).

I teraz pasmo zajmowane przez ta modulacje to:
2*dewiacja+2*max.czesto.moulujaca
(np. dla dew.=75kHz i fmax=15kHz pasmo=2*75+2*15 = 180kHz )

1.Tu moje pierwsze pytaie : Dlaczego pasmo zalezy od czestotliwosci
sygnalu modulujacego , przeciez dewiacja jest stala niezaleznie od
tego sygnalu ?


Teraz dalej wzor na czest. rezonansowa obwodu rownoleglego
wyglada tak, ze L i C sa w mianowniku pod pierwiastkiem .
Zakladam ze L jest stale, a modulacje bede uzyskiwal za
pomoca zmiany pojemnosci (warikapa).Jesli zaleznosc pojemnosci od
napiecia jest liniowa, a pojemnosc C we wzore jest w mian. pod
pierwiastkiem to prz liniowej zmianie napiecia modulujacego
nosna ulegnie odchyleniu nieliniowo ?

2. Czyli co, sygnal zostanie odksztalcony (znieksztalcony) ?

np. dla nosnej 100MHz , aby uzyskac dewiacje 50MHz(troche duzo)
dla 50MHz C musi wzrosnac do 4C ,a dla 150MHz C musi zmalej
do 0,44C
i widac ze dla jednakowej odchylki w gore i w dol , pojemnosc
musi zmieniac sie nieliniowo, czyli dla napiecia modulujacego
symetrycznego wzgledem osi X i dla liniwej ch-ki C=f(U)
nie uzystam symetrycznej dewiacji ?


Jesli sie gdzies pomylilem to poprawcie , i prosze o potraktowanie
tych zagadnien powaznie

Tue May 04, 2004 7:55 am   

Użytkownik "Piotr Chmiel" <piotr@topaz.zsel.lublin.pl> napisał w wiadomości
news:20040504101029.I90938@topaz.zsel.lublin.pl...

Witaj
Bo widmo sygnału po modulacji nie jest takie proste do wyznaczenia.
JEśli się zrobi fouriera z sygnału zmodulowanego. Wychodzą funkcje Bessela.
Dlaczego tak jest, nie pytaj:) ale teoria pokrywa się z praktyką :)


Zostanie zniekształcony. ale pracujesz zwykle małosygnałowo i
zniekształcenia będa niewielkie.




No przy takich dewiacjach to już tylko delinearyzacjia napięcia zasilającego
warikapy. Ale to już nie praca małosygnałowa


Pozdrawiam Łukasz

Tue May 04, 2004 9:00 am   

"Piotr Chmiel" <piotr@topaz.zsel.lublin.pl> wrote in message
news:20040504101029.I90938@topaz.zsel.lublin.pl...

Jak wszystkim wiadomo modulacja FM polega na zmianie czestotliwosci
sygnalu nosnego przy pomocy sygnalu modulujacego(np.sygnał audio)

Głosnosc odbieranego sygnalu zalezy od dewiacji czyli o odchylki
nosnej od czestotliwosci poczatkowej(srodkowej).

I teraz pasmo zajmowane przez ta modulacje to:
2*dewiacja+2*max.czesto.moulujaca
(np. dla dew.=75kHz i fmax=15kHz pasmo=2*75+2*15 = 180kHz )

1.Tu moje pierwsze pytaie : Dlaczego pasmo zalezy od czestotliwosci
sygnalu modulujacego , przeciez dewiacja jest stala niezaleznie od
tego sygnalu ?


Teraz dalej wzor na czest. rezonansowa obwodu rownoleglego
wyglada tak, ze L i C sa w mianowniku pod pierwiastkiem .
Zakladam ze L jest stale, a modulacje bede uzyskiwal za
pomoca zmiany pojemnosci (warikapa).Jesli zaleznosc pojemnosci od
napiecia jest liniowa, a pojemnosc C we wzore jest w mian. pod
pierwiastkiem to prz liniowej zmianie napiecia modulujacego
nosna ulegnie odchyleniu nieliniowo ?

2. Czyli co, sygnal zostanie odksztalcony (znieksztalcony) ?

np. dla nosnej 100MHz , aby uzyskac dewiacje 50MHz(troche duzo)
dla 50MHz C musi wzrosnac do 4C ,a dla 150MHz C musi zmalej
do 0,44C
i widac ze dla jednakowej odchylki w gore i w dol , pojemnosc
musi zmieniac sie nieliniowo, czyli dla napiecia modulujacego
symetrycznego wzgledem osi X i dla liniwej ch-ki C=f(U)
nie uzystam symetrycznej dewiacji ?

Dlatego niekiedy w modulatorach FM wysokiej klasy uklady warikapow sa
obliczane teoretycznie przy zalozonej ch-ce warikapu- np. dodaje sie
pojemnosciowy dzielnik aby uzyskac jak najwyzsza liniowosc dewiacji...
Buke

Jesli sie gdzies pomylilem to poprawcie , i prosze o potraktowanie
tych zagadnien powaznie

Tue May 04, 2004 11:11 am   

On Tue, 4 May 2004 12:00:46 +0200, buke wrote:

A co jesli sygnal ma 10kHz, a dewiacja 1kHz. Myslisz ze uda sie tak
skompresowac ?
Szybkie _zmiany_ nosnej poszerzaja widmo.


A tak apropos - modulacja FM daje pasmo nieskonczenie szerokie.
Szczesliwie dla nas wiekszosc energii gromadzi sie w jednym
prazku podstawowym o szerokosci jak piszesz ..


Generalnie tak. zrobienie dobrej liniowosci nie jest takie proste..
Ale robisz podsluch czy HI-Fi ? :-)


Warikapy tez sa nieliniowe, wiec mozna probowac kompensowac :-)


A w ogole profesjonalne nadajniki robi sie tak warikapami ?
Radmor w radiotelefonie [ale tam pasmo kanalu 12kHz] mial
bodajze modulacje fazy [pewnie tez nieliniowa mocno], a
potem powielanie czestotliwosci.
Jest tez pare innych, smiesznych na oko, pomyslow na modulatory,
ale ciekaw jestem czy w praktyce uzywane ..

P.S. A zrobic _stabilny_ nadajnik FM, o czestotliwosci kwarcem
stabilizowanej .. to w zasadzie jak sie robi ?


J.

Tue May 04, 2004 2:15 pm   

Ok, a czy w nadajnikach profesjonalnych kompensuje sie je jakos ?


I co daje laczenie wrikapow rownolegle oprocz zwiekszenia ich pojemnosci ?

Tue May 04, 2004 3:39 pm   

Użytkownik "Piotr Chmiel" <piotr@topaz.zsel.lublin.pl> napisał w wiadomości
news:20040504171201.E96829@topaz.zsel.lublin.pl...



Modulacje profesjonalną FM robi się za pomocą 2 modulatorów AM:)
Odpowiednio podłączonych i zasilanych sygnałammi w kwadraturze.
Ale to musisz sobie poczytać w jakiejś książce nap Haykin -Sytemy
telekomunikacyjne


Pozdrawiam Łukasz

Tue May 04, 2004 11:38 pm   

On Tue, 4 May 2004 18:39:48 +0200, "Ukaniu"
<l99ukasz@WYWALTOgazeta.pl> wrote:


U... Zeby tylko tak! Metod modulacji kata jest od metra - jedna z
prostszych a w miare dokladnych jest chocby modulator PLL z
generatorem relaksacyjnym - dobrze skonstruowany (np. Bowesa) ma
naprawde godnie liniowa ch-ke f-u.
A kwadratura nie zrobisz FM a PM - jeszcze scalkowac sygnal modulujacy
trzeba... Zreszta to co w radiofonii okresla sie jako modulacje FM to
tak naprawde modulacja ciut mieszana - troche pomiedzy czestotliwoscia
a faza. W kazdym razie modulacja kata.

--
Darek

Wed May 05, 2004 9:32 am   

On Wed, 05 May 2004 00:38:46 GMT, Dariusz K. Ladziak wrote:

A jak to wychodzi pod wzgledem zakresu kata - z takiej kwadratury
to chyba wychodzi zakres jakies 360 stopni, przy FM wychoda pewnie
grube tysiace momentami .. jest to do osiagniecia z kwadraturowego
modulatora ?

J.

Wed May 05, 2004 11:22 am   

A moze wiecie gdzie moge o tym wiecej poczytac !
O tych sposobach modulacji z nadajnikach profesjonalnych !

ps. mam jeden schemat nadajnika profesjonalnego wloskiej firmy
nazywa sie SIRIO25 i tam jest generator Hartleya z dzielona
indukcyjnoscia w postaci sciezki oraz syntezer MB1501
(jak cos moge sie podzielic )
I gdzie tam te wodotryski do liniwej chcrakterystyki F=f(U),
a moze oni tam jakos sygnal audio "preparuja" ?

Thu May 06, 2004 3:18 pm   

"J.F." news:d1te909gtta8ibu9h2sp61suiuiqliiigl@4ax.com

Generator LC z syntezą PLL

Thu May 06, 2004 3:24 pm   

"Piotr Chmiel" news:20040504101029.I90938@topaz.zsel.lublin.pl

Jest zniekształcony ale zniekształcenia w radiofonii są do pominięcia
zważywszy na to, że sam demodulator to kolejne źródło zniekształceń.
Zwłaszcza gdzie jest duży stosunek częstotliwości modulowanej do dewiacji.
W zupełności wystarczy dobrze zrobiony modulator na warikapie z odpowiednio
dobraną polaryzacją wsteczną stałoporądową aby nieliniowość ch-ki modulacji
jak najlepiej się kompensowała z nieliniowością ch-ki warikapu.
Zresztą ja się posłucha dzisiejszych stacji UKF to zniekształcenie jakie
serwują stacje w wyniku głupoty osób ustawiących poziomy modulacji i różnych
cudowań mikserowo-kompresorowo-barwowych są kilka rzędów wyższe niż
zniekształcenia samego modulatora.

Thu May 06, 2004 4:44 pm   

On Thu, 6 May 2004 18:18:55 +0200, Andrzej Litewka wrote:

A w jaki sposob PLL nie tlumi modulacji ?

Tzn moglby, gdyby synteza dzialala gdzies na 1Hz .. ale czy ja nie
za duzo wymagam ?

J.

Thu May 06, 2004 10:34 pm   

On Thu, 06 May 2004 19:44:33 +0200, J.F. <jfox_nospam@poczta.onet.pl>
wrote:


Bardzo prosto. Wzorzec, detektor fazy, filtr, do sygnalu za filtrem
dodajesz sygnal modulujacy i podajesz to na VCO. Jesli stala czasowa
filtru jest dostatecznie duza to petla bedzie trzymala srednia faze (i
srednia czestotliwosc) zgodnie z sygnalem odniesienia zas
czestotliwosc chwilowa bedzie sie zmieniala zgodnie z sygnalem
modulujacym. Elementarz modulacji/demodulacji z wykorzystaniem petli
fazoczulej.

--
Darek

Thu May 06, 2004 11:37 pm   

On Thu, 06 May 2004 23:34:26 GMT, Dariusz K. Ladziak wrote:

Tylko ze ta stala czasowa bedzie musiala byc bardzo duza - rzedu 1 s.
Co powoduje dalej pare problemow:
1) zakres trzymania wyjdzie minimalny,
2) odchylka fazy wyskoczy poza zakres detektora - trzeba mocno
dzielic czestotliwosci - co przy okazji powiekszy zakres trzymania
3) ale stabilnosc generatora swietna musi byc,
4) i filtr tez nietrywialny, zeby stukow nie bylo slychac..


Chetnie bym sie dowiedzial jakie parametry daja profesjonalisci.

J.

Sun May 09, 2004 7:40 am   

"J.F." news:oull90tjb9k9sbuueepukna0c8n4fqdohs@4ax.com

Elegancko się sprawuje synteza zrobiona na SAA1057.
Tam są dwa komparatory cyfrowy-szybki i analogowy-wolny
Cyfrowy działa jak odchył jest duża czyli np. w momencie rozruchu
generatora.
Potem gdy już generator złapie synchronizację przełącza się pętla na
komparator analogowy (cyfrowy się wyłącza wtedy automatycznie), który
produkuje mniej śmieci i bardziej "luźno" trzyma częstotliwość co pozwala
bez problemu modulować ten generator.
Przez programowy dobór wzmocnienia pętli tej kości i tryb pracy komparatorów
jako auto (cyfra przy dużej odchyłce, analog przy małej), tylko cyfrowy,
tylko analogowy.
Bez problemu przez dobór odpowiedniego wzmocnienia pętli generator da się
wymodulować do standardowego poziomu +/- 75kHz bez "pierdzenia" syntezy.