Communication analogique - Modulateurs DSBSC
Dans ce chapitre, parlons des modulateurs, qui génèrent des ondes DSBSC. Les deux modulateurs suivants génèrent une onde DSBSC.
- Modulateur équilibré
- Modulateur en anneau
Modulateur équilibré
Voici le schéma de principe du modulateur équilibré.
Balanced modulatorse compose de deux modulateurs AM identiques. Ces deux modulateurs sont agencés dans une configuration équilibrée afin de supprimer le signal porteur. Par conséquent, il est appelé modulateur équilibré.
Le même signal porteur $ c \ left (t \ right) = A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $ est appliqué comme l'une des entrées de ces deux modulateurs AM. Le signal de modulation $ m \ left (t \ right) $ est appliqué comme une autre entrée au modulateur AM supérieur. Alors que le signal de modulation $ m \ left (t \ right) $ de polarité opposée, c'est-à-dire $ -m \ left (t \ right) $ est appliqué comme une autre entrée au modulateur AM inférieur.
La sortie du modulateur AM supérieur est
$$ s_1 \ left (t \ right) = A_c \ left [1 + k_am \ left (t \ right) \ right] \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$
La sortie du modulateur AM inférieur est
$$ s_2 \ left (t \ right) = A_c \ left [1-k_am \ left (t \ right) \ right] \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$
On obtient l'onde DSBSC $ s \ left (t \ right) $ en soustrayant $ s_2 \ left (t \ right) $ de $ s_1 \ left (t \ right) $. Le bloc d'été est utilisé pour effectuer cette opération. $ s_1 \ left (t \ right) $ avec un signe positif et $ s_2 \ left (t \ right) $ avec un signe négatif sont appliqués comme entrées au bloc d'été. Ainsi, le bloc d'été produit une sortie $ s \ left (t \ right) $ qui est la différence de $ s_1 \ left (t \ right) $ et $ s_2 \ left (t \ right) $.
$$ \ Rightarrow s \ left (t \ right) = A_c \ left [1 + k_am \ left (t \ right) \ right] \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) -A_c \ left [1-k_am \ gauche (t \ droite) \ droite] \ cos \ gauche (2 \ pi f_ct \ droite) $$
$$ \ Rightarrow s \ left (t \ right) = A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) + A_ck_am \ left (t \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) - A_c \ cos \ gauche (2 \ pi f_ct \ droite) + $$
$ A_ck_am \ left (t \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $
$ \ Rightarrow s \ left (t \ right) = 2A_ck_am \ left (t \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $
Nous savons que l'équation standard de l'onde DSBSC est
$$ s \ left (t \ right) = A_cm \ left (t \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$
En comparant la sortie du bloc d'été avec l'équation standard de l'onde DSBSC, nous obtiendrons le facteur d'échelle comme $ 2k_a $
Modulateur en anneau
Voici le schéma de principe du modulateur en anneau.
Dans ce diagramme, les quatre diodes $ D_1 $, $ D_2 $, $ D_3 $ et $ D_4 $ sont connectées dans la structure en anneau. Par conséquent, ce modulateur est appelé comme lering modulator. Deux transformateurs à prise centrale sont utilisés dans ce diagramme. Le signal de message $ m \ left (t \ right) $ est appliqué au transformateur d'entrée. Alors que les signaux porteurs $ c \ left (t \ right) $ sont appliqués entre les deux transformateurs à prise centrale.
Pour un demi-cycle positif du signal porteur, les diodes $ D_1 $ et $ D_3 $ sont activées et les deux autres diodes $ D_2 $ et $ D_4 $ sont désactivées. Dans ce cas, le signal de message est multiplié par +1.
Pour un demi-cycle négatif du signal porteur, les diodes $ D_2 $ et $ D_4 $ sont activées et les deux autres diodes $ D_1 $ et $ D_3 $ sont désactivées. Dans ce cas, le signal de message est multiplié par -1. Il en résulte un déphasage de 180 $ ^ 0 $ dans l'onde DSBSC résultante.
D'après l'analyse ci-dessus, nous pouvons dire que les quatre diodes $ D_1 $, $ D_2 $, $ D_3 $ et $ D_4 $ sont contrôlées par le signal porteur. Si la porteuse est une onde carrée, alors la représentation en série de Fourier de $ c \ left (t \ right) $ est représentée par
$$ c \ left (t \ right) = \ frac {4} {\ pi} \ sum_ {n = 1} ^ {\ infty} \ frac {\ left (-1 \ right) ^ {n-1}} {2n-1} \ cos \ left [2 \ pi f_ct \ left (2n-1 \ right) \ right] $$
Nous obtiendrons l'onde DSBSC $ s \ left (t \ right) $, qui est juste le produit du signal porteur $ c \ left (t \ right) $ et du signal de message $ m \ left (t \ right) $ ie ,
$$ s \ left (t \ right) = \ frac {4} {\ pi} \ sum_ {n = 1} ^ {\ infty} \ frac {\ left (-1 \ right) ^ {n-1}} {2n-1} \ cos \ left [2 \ pi f_ct \ left (2n-1 \ right) \ right] m \ left (t \ right) $$
L'équation ci-dessus représente l'onde DSBSC, qui est obtenue au niveau du transformateur de sortie du modulateur en anneau.
Les modulateurs DSBSC sont également appelés product modulators car ils produisent la sortie, qui est le produit de deux signaux d'entrée.