Communication analogique - Démodulateurs FM
Dans ce chapitre, parlons des démodulateurs qui démodulent l'onde FM. Les deux méthodes suivantes démodulent l'onde FM.
- Méthode de discrimination de fréquence
- Méthode de discrimination de phase
Méthode de discrimination de fréquence
Nous savons que l'équation de l'onde FM est
$$ s \ left (t \ right) = A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left (t \ right) dt \ right) $$
Différencier l'équation ci-dessus par rapport à 't».
$$ \ frac {ds \ left (t \ right)} {dt} = -A_c \ left (2 \ pi f_c + 2 \ pi k_fm \ left (t \ right) \ right) \ sin \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left (t \ right) dt \ right) $$
Nous pouvons écrire, $ - \ sin \ theta $ comme $ \ sin \ left (\ theta -180 ^ 0 \ right) $.
$$ \ Rightarrow \ frac {ds (t)} {dt} = A_c \ left (2 \ pi f_c + 2 \ pi k_fm \ left (t \ right) \ right) \ sin \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ gauche (t \ droite) dt-180 ^ 0 \ droite) $$
$$ \ Rightarrow \ frac {ds (t)} {dt} = A_c \ left (2 \ pi f_c \ right) \ left [1+ \ left (\ frac {k_f} {k_c} \ right) m \ left ( t \ right) \ right] \ sin \ left (2 \ pi f_ct + 2 \ pi k_f \ int m \ left (t \ right) dt-180 ^ 0 \ right) $$
Dans l'équation ci-dessus, le terme d'amplitude ressemble à l'enveloppe de l'onde AM et le terme d'angle ressemble à l'angle de l'onde FM. Ici, notre exigence est le signal modulant $ m \ left (t \ right) $. Par conséquent, nous pouvons le récupérer à partir de l'enveloppe de l'onde AM.
La figure suivante montre le schéma de principe du démodulateur FM utilisant la méthode de discrimination de fréquence.
Ce schéma de principe comprend le différentiateur et le détecteur d'enveloppe. Le différentiateur est utilisé pour convertir l'onde FM en une combinaison d'onde AM et d'onde FM. Cela signifie qu'il convertit les variations de fréquence de l'onde FM en variations de tension (amplitude) correspondantes de l'onde AM. Nous connaissons le fonctionnement du détecteur d'enveloppe. Il produit la sortie démodulée de l'onde AM, qui n'est rien d'autre que le signal de modulation.
Méthode de discrimination de phase
La figure suivante montre le schéma de principe du démodulateur FM utilisant la méthode de discrimination de phase.
Ce schéma de principe se compose du multiplicateur, du filtre passe-bas et de l'oscillateur commandé en tension (VCO). VCO produit un signal de sortie $ v \ left (t \ right) $, dont la fréquence est proportionnelle à la tension du signal d'entrée $ d \ left (t \ right) $. Initialement, lorsque le signal $ d \ left (t \ right) $ est nul, ajustez le VCO pour produire un signal de sortie $ v \ left (t \ right) $, ayant une fréquence porteuse et un décalage de phase $ -90 ^ 0 $ par rapport au signal porteur.
L'onde FM $ s \ left (t \ right) $ et la sortie VCO $ v \ left (t \ right) $ sont appliquées comme entrées du multiplicateur. Le multiplicateur produit une sortie, ayant une composante haute fréquence et une composante basse fréquence. Le filtre passe-bas élimine la composante haute fréquence et produit uniquement la composante basse fréquence en sortie.
Cette composante basse fréquence contient uniquement la différence de phase liée au terme. Par conséquent, nous obtenons le signal de modulation $ m \ left (t \ right) $ de cette sortie du filtre passe-bas.