Схема смесителя AM модулятора

11

Я нашел очень простую схему AM передатчика на YouTube видео здесь . Схема ниже:

схематический

Я немного запутался в схеме операционного усилителя справа. Похоже, что операционный усилитель на самом деле принимает только разницу между сигналами сообщения и несущей, а не умножает их вместе, как это должно быть.

Я совсем не уверен, что эта часть схемы является частотным микшером. Я просто сумасшедший?

superkittens
источник
Я тоже не убежден. Второй операционный усилитель подключен как инвертирующий усилитель со смещением постоянного тока (переменная 100 кОм и т. Д.). Аудиосигнал просто перемещает этот уровень вверх и вниз.
JIm Dearden

Ответы:

6

В дополнение к моему комментарию. Вы совершенно правы в том, что вам нужна некоторая форма множителя. Возможно, для улучшения схемы можно сделать следующее дополнение. FET действует как управляемый напряжением резистор, изменяя усиление операционного усилителя, создавая AM-сигнал.

введите описание изображения здесь

Джим Дирден
источник
Джим Дерден всегда аналоговый гуру!
Стандартный Sandun
@sandundhammika Спасибо. Энди также делает хорошее замечание (так что +1 от меня), что, подтолкнув вход операционного усилителя к его нижнему пределу напряжения, он эффективно отправляет выход на шину. Аудиосигнал выводит его из этой (нелинейной) области и создаст некоторый АМ случайно, а не по замыслу.
Джим Дирден,
Спасибо, что поделились ответом, Джим. Я смог использовать вариант этой идеи, чтобы заставить схему работать достаточно хорошо, хотя, как я думаю, вы и Энди указываете, что это только однополосная модуляция (?). Детали схемы и демонстрации доступны на github. com / tardate / LittleArduinoProjects / tree / master /… для тех, кто хочет заспаться .
Задание
Я думаю, что я модулятор разработан с использованием FET, как опубликовано Джим работает. Вот больше этого. appliedelectronicsengineering.blogspot.com/2015/10/…
Извиняюсь за столкновение со старым постом. @JImDearden не могли бы вы просто использовать транзистор BJT вместо FET и OPAMP?
Клик
2

Обратите внимание на наличие банка в 100 тысяч. Почему он там? Выполняет ли он некоторую линейную функцию в суммирующем усилителе? Не совсем, я думаю, что он смещает выход по отношению, скажем, к нижней шине питания (+ 1,5 В для TL072).

При отсутствии сигнала модуляции несущая вообще не присутствует (или почти не присутствует) на выходе финального операционного усилителя - банк 100k гарантирует это. Когда вводится сигнал модуляции, выход операционного усилителя «поднимается» из выходного насыщения, тем самым позволяя «несущей» прорваться, и она прорывается с амплитудой, которая определяется модуляцией.

Это привет-Fi? Нет - искажение выходного сигнала на радио трудно сказать (потому что это дерьмовое маленькое радио), но это будет что-то вроде AM.

В конце видео он показал форму волны, и это именно то, что происходит.

Энди ака
источник
Я согласен, я думаю, что сигнал будет сильно искажен, и будет трудно отрегулировать усиление на этом усилителе, чтобы заставить приемник передавать сигнал.
user6972
@ user6972 Абсолютно, но это отличный пример работы простых нелинейных схем. Также жаль, что на вопросы на YouTube не ответил парень, делающий закадровый текст в видео - люди просто не убеждены этим из-за крутой «аномалии»
Энди aka
Хм ... У меня проблемы с пониманием вашего ответа. Как банк 100k гарантирует, что несущая не присутствует на выходе, когда отсутствует сигнал модуляции? Кроме того, я запутался в том, что вы подразумеваете под «насыщением на выходе» и «прорывом» носителя. Означает ли это, что у носителя есть напряжение, от которого можно качаться? Спасибо за вашу помощь! Я довольно новичок в этом, если вы не заметили :)
суперкитены
@superkittens Пот 100k может установить уровень постоянного тока на контакте 1 правого операционного усилителя. Если бы он был установлен в середине его диапазона, о / р операционного усилителя на выводе 1 был бы равен 4,5 В, и вы бы увидели сигнал несущей. Любой модулирующий сигнал будет просто заставлять несущую двигаться вдоль медленно движущегося (относительного) модулирующего сигнала. Это, конечно, не AM, это добавление сигнала A и сигнала B. Однако банк устанавливает вывод 1 на 1,5 В (операционный усилитель o / p «толкается» против самой низкой точки, которую он может пройти). Модулирующий сигнал отталкивает о / р от 1,5 В, и верхняя часть несущей становится «сформированной» в результате модуляции.
Энди ака
0

Во-первых, тот, кто публикует видео на YouTube или веб-страницу, имеет ортогональный дизайн. На самом деле, если это не профессиональная веб-страница, скорее всего, это чушь. Подумай об этом. Парень, который знает, что он делает, и создает быстрый и грязный AM-модулятор, не думает об этом ничего особенного и, вероятно, не будет публиковать веб-страницы. Парень, который провел две недели на случайных пробах и ошибках, с гораздо большей вероятностью будет гордо писать: «Посмотри, мир, я сделал модулятор !!!» ,

Во-вторых, AM модуляция не является чистым умножением. Это было бы двойной боковой полосой. Если вы выражаете AM как умножение, вы должны добавить смещение. Это также можно рассматривать как регулировку громкости осциллятора на лету, что не так сложно реализовать в аналоговой электронике.

Теперь для схемы. TL072 - не лучший выбор для сигналов 1,2 МГц. Скорее всего, это то, что у этого парня было в его мусорной коробке, что является большим доказательством того, что это не профессиональный дизайн. Отсутствие обозначений компонентов является еще одной сильной подсказкой.

Однако эта схема может действительно работать достаточно хорошо, в рамках ограничения низкого усиления операционного усилителя на несущей частоте. Обратите внимание, что, когда банк находится в центре, он смещает операционный усилитель при напряжении 1,6 В. Теперь посмотрите на диапазон синфазного сигнала TL072 и увидите большой запас, необходимый ему на обоих концах. Я думаю, что происходит, что модуляция выполняется путем отсечения несущей на другом уровне в зависимости от сигнала модуляции. Банк настроен так, что несущая почти наполовину обрезается без входного сигнала. Это позволяет входному сигналу заставить носитель пройти весь путь от 0 до полного, в то время как на холостом ходу на 50%.

Вы, наверное, думаете, что это приведет к ужасным искажениям. Да, было бы, но обратите внимание, что это искажение в несущей, которая является фиксированной частотой. При взгляде на частотный спектр искажение проявляется в виде гармоник, которые будут возникать при всех целых числах, кратных несущей частоте. Таким образом, эта схема модуляции вводит много компонентов искажения, причем самая низкая составляющая в два раза больше несущей частоты. Однако радио, которое получает это, просто отклонит эти компоненты, потому что они находятся вне диапазона. Этот модулятор создает беспорядок на других частотах, но на интересующей частоте, похоже, он может работать достаточно хорошо.

Нечто подобное никогда не пройдет тесты FCC из-за большого количества внешнего дерьма, которое оно излучает. Но если вы просто делаете это через комнату с маленькой антенной, то дерьмо не пойдет очень далеко и, вероятно, не вызовет достаточно проблем, чтобы кто-то жаловался.

Олин Латроп
источник
-2

Я не смотрел видео, но это может сработать. Я не видел эту технику раньше, но это своего рода псевдо-я. Они используют разностный усилитель с равным усилением для обоих сигналов. Эти два горшка используются для незначительных регулировок усиления звука или несущей. Я должен предположить, что это немного обидно, чтобы получить право.

Топология разностного усилителя в основном:

разностный усилитель

RfR1=RgR2

Vo=RfR1(V2V1)

Вы правы, что это не умножение, но в итоге вы получаете питание переменного тока на носителе, которое выглядит следующим образом (синий - это выход псевдо-am, а красный - это аудио вход):

я мод?

Если вы пропустите его через диодный детектор, он пропустит часть переменного тока в ваш фильтр нижних частот с различными искажениями в зависимости от баланса передаваемого сигнала и от того, насколько сильно включается диод.

введите описание изображения здесь

Я не потратил должного времени, чтобы действительно посмотреть на это. Однако мой быстрый анализ показывает, что это может сработать. Но это не AM-модуляция, и, как упоминает Энди Ака, может быть много искажений из-за неидеальных условий (которые могут даже помочь ввести AM со скоростью звука).


РЕДАКТИРОВАТЬ: Может быть не очевидно, как это может работать на радио AM. Несущая смещена на приемник и диод. Конверт не найден, поэтому типичный приемник будет регулировать усиление усиления. Этот маленький передатчик выводит очень сильный усиленный аудиосигнал прямо в разомкнутый провод (соединительная крышка 100 пФ не имеет смысла для этого сигнала, потому что провод разомкнут). Определенно будет некоторая утечка непосредственно к AM-приемнику, если он рядом. Большинство AM-ресиверов не имеют достаточной фильтрации ниже 500 кГц на входе, а звуковая секция, которая работает и работает с трудом, просто должна уловить часть связанного сигнала. Фильтрация будет самой сильной в ПЧ, однако, в зависимости от архитектуры, вы даже можете выбрать частоту приема, где изображение лежит в диапазоне от 1 кГц до 15 кГц (или во 2-й или 3-й гармонике фильтра), и получить некоторую помощь от усилителей ПЧ.


Edit2: Послушайте, если это работает, это только потому, что AM-приемники очень чувствительны к шуму от различных источников, включая прямую подачу, что я и предлагаю. Несущая смещена на AM-приемнике, но на самой несущей модуляции нет, поэтому единственное, что обнаруживает серверная часть, это шум, и он будет увеличивать свое усиление. Это позволяет усиленному звуку проходить через (я предложил несколько, вероятно, путей), который не будет работать надежно и, вероятно, будет работать только для установки этого парня, потому что они находятся в непосредственной близости. Если вы когда-либо слышали гудение 60 Гц на своем экспериментальном радио AM в лаборатории или, возможно, гудит генератор вашего автомобиля на радио AM, это аналогичный эффект.

user6972
источник
Было бы интересно посмотреть, как выглядит сигнал псевдо-am в реальной цепи. Действительно ли звук отключает носитель из-за условий смещения, как предлагает Энди?
user6972
1
Нет, это не то, как работает демодуляция AM. Помните, что AM-приемник запускается с очень узкополосным фильтром. Сигнал модуляции в вашем первом графике просто добавляется к несущей и будет отклоняться этим фильтром. Думайте об этом в частотном пространстве. Вся ваша предпосылка просто неверна. Другой способ думать об этом состоит в том, что упомянутый вами «диодный детектор» никогда не увидит сигнал на первом графике.
Олин Латроп
@OlinLathrop Я согласен с вами, однако это зависит от того, как настроена система TX / RX в демонстрации, потому что при слабой полосе пропускания (использованной на графике, который я сделал выше) сигнал переменного тока проходит через достаточно, чтобы его можно было обнаружить. Я понимаю, что это идет вразрез с зерном, но я просто смотрю, как это можно заставить работать. Это вне коробки.
user6972
Я просто пошел по ссылке, чтобы посмотреть, что там было, но моя сотовая связь слишком слабая, чтобы даже начать ее просматривать. Если он использует подобный дрянной самодельный детектор, то он, вероятно, не получает много фильтрации по всей группе. Спасибо за голосование в любом случае.
user6972
1
Вы упускаете момент, когда звуковой сигнал 10 кГц не распространяется от антенны. С точки зрения RF это в основном DC, а DC теряется в радиопередачах. Единственный способ, с помощью которого ваша схема может работать, - это прямое проводное соединение, которое может передавать низкие частоты, но об этом здесь не говорится. Обратите внимание, что выход второго операционного усилителя четко входит в крышку и антенну 100 пФ. 10 кГц просто не дойдет до любой приемной антенны, даже если приемный тюнер как-то не фильтрует. Подумайте о вашей форме волны в частотном пространстве.
Олин Латроп