Sirkuit Mixer Modulator AM

11

Saya menemukan sirkuit pemancar AM yang sangat mendasar pada video youtube di sini . Skema di bawah ini:

skema

Saya agak bingung pada rangkaian op-amp di sebelah kanan. Tampaknya op-amp benar-benar hanya mengambil perbedaan antara sinyal pesan dan operator - tidak mengalikannya seperti seharusnya.

Saya sama sekali tidak yakin bahwa bagian dari rangkaian ini adalah mixer frekuensi. Apakah saya gila?

anak kucing super
sumber
Saya juga tidak yakin. Op amp kedua terhubung sebagai amp pembalik dengan offset DC (variabel 100k, dll.) Sinyal 'audio' hanya menggerakkan tingkat ini ke atas dan ke bawah.
JIm Dearden

Jawaban:

6

Selanjutnya komentar saya. Anda cukup benar tentang membutuhkan beberapa bentuk pengganda. Mungkin penambahan berikut dapat dilakukan untuk meningkatkan sirkuit. FET bertindak sebagai resistor yang dikontrol tegangan yang mengubah penguatan op amp yang menghasilkan sinyal AM.

masukkan deskripsi gambar di sini

JIm Dearden
sumber
JIm Derden selalu guru analog!
Standard Sandun
@sandundhammika Terima kasih. Andy membuat poin yang baik juga (jadi +1 dari saya) bahwa dengan mendorong input op amp ke batas tegangan yang lebih rendah, ia secara efektif mengirimkan output ke rel. Sinyal audio mengangkatnya keluar dari wilayah ini (non linier) dan akan membuat beberapa AM karena kecelakaan daripada desain.
JIm Dearden
Terima kasih telah membagikan jawaban Jim. Saya dapat menggunakan variasi pada ide ini untuk membuat sirkuit bekerja dengan cukup baik, meskipun seperti yang saya pikir Anda dan Andy tunjukkan, ini hanya modulasi pita satu sisi (?) Rincian sirkuit & demo tersedia di github. com / tardate / LittleArduinoProjects / tree / master / ... untuk siapa pun yang mau tidur.
tardate
Saya pikir am modulator dirancang menggunakan FET seperti yang diposting oleh jim works. Ini lebih dari itu. applyelectronicsengineering.blogspot.com/2015/10/…
Permintaan maaf karena menabrak posting lama. @ JImDearden tidak bisakah Anda menggunakan transistor BJT menggantikan FET dan OPAMP?
Klik
2

Perhatikan keberadaan pot 100k - Mengapa ada di sana? Apakah ia melakukan beberapa fungsi linear dalam penguat penjumlahan? Tidak juga - dugaan saya adalah bias dari output terhadap (katakanlah) rel catu daya yang lebih rendah (+ 1,5V untuk TL072).

Tanpa sinyal modulasi, pembawa tidak (atau hampir tidak) hadir pada keluaran op-amp final sama sekali - pot 100k memastikan hal ini. Ketika sinyal modulasi dimasukkan, keluaran op-amp "diangkat" dari saturasi keluaran sehingga memungkinkan "pembawa" untuk menerobos dan, ia menerobos dengan amplitudo yang diatur oleh modulasi.

Apakah itu hi-fi? Tidak - distorsi keluaran di radio sulit diketahui (karena ini adalah radio kecil yang jelek) tetapi akan menjadi seperti AM.

Menjelang akhir video itu menunjukkan bentuk gelombang dan itulah yang terjadi.

Andy alias
sumber
Saya setuju, saya pikir sinyal akan menderita banyak distorsi dan akan sulit untuk menyesuaikan keuntungan pada amplifier itu untuk mendapatkan penerima untuk melewati sinyal.
user6972
@ user6972 Benar-benar tetapi ini adalah contoh yang bagus dari rangkaian sederhana non-linear di tempat kerja. Sangat disayangkan bahwa pertanyaan youtube yang diajukan tidak dijawab oleh orang yang melakukan pengisi suara dalam video - rakyat tidak yakin dengan hal itu karena sirkuit "anomali"
Andy alias
Hmm ... Saya kesulitan memahami jawaban Anda. Bagaimana pot 100k memastikan bahwa pembawa tidak ada pada output ketika tidak ada sinyal modulasi? Juga, saya bingung tentang apa yang Anda maksud dengan "saturasi keluaran" dan pembawa "menerobos." Apakah itu berarti pembawa memiliki tegangan untuk berayun? Terima kasih atas bantuan Anda! Saya cukup baru dalam hal ini jika Anda belum menyadarinya :)
superkittens
@superkittens Pot 100k dapat mengatur level dc pada pin1 op-amp kanan. Jika diatur di tengah rentangnya, op-amp o / p pada pin1 akan berada pada 4,5V dan Anda akan melihat bentuk gelombang pembawa. Setiap sinyal modulasi hanya akan menyebabkan pembawa naik sepanjang sinyal modulasi (relatif) yang bergerak lambat. Ini tentu saja bukan AM, ini penambahan sinyal A dan sinyal B. Namun, pot pengaturan pin1 ke 1.5V (op-amp o / p "didorong" terhadap titik terendah yang bisa dilewatinya). Sinyal modulasi mendorong o / p menjauh dari 1.5V dan bagian atas pembawa muncul "dibentuk" oleh modulasi.
Andy alias
0

Pertama, seseorang yang memposting video youtube atau halaman web ortagonal ke desain yang baik. Bahkan, jika itu bukan halaman web profesional, itu lebih cenderung omong kosong. Pikirkan tentang itu. Orang yang tahu apa yang dia lakukan dan membangun modulator AM cepat dan kotor tidak memikirkan hal khusus tentang itu dan mungkin tidak akan memposting halaman web. Pria yang menghabiskan dua minggu pada percobaan dan kesalahan acak jauh lebih mungkin untuk dengan bangga memposting "Lihat saya, saya selesai membuat modulator !!!" .

Kedua, modulasi AM bukan perkalian murni. Itu akan menjadi band sisi ganda. Jika Anda menyatakan AM sebagai multiply, Anda harus menambahkan offset. Hal ini juga dapat dianggap sebagai menyesuaikan volume osilator dengan cepat, yang tidak sulit untuk diwujudkan dalam elektronik analog.

Sekarang untuk sirkuit. TL072 bukan pilihan tepat untuk sinyal 1,2 MHz. Ini kemungkinan besar apa yang orang ini miliki di kotak sampahnya, yang lebih banyak bukti ini kurang dari desain profesional. Kurangnya penunjuk komponen adalah petunjuk kuat lainnya.

Namun, rangkaian ini sebenarnya bisa bekerja cukup baik, dalam batasan gain rendah dari opamp pada frekuensi pembawa. Perhatikan bahwa ketika pot berada di tengah, itu bias opamp di 1.6 V. Sekarang lihat rentang mode umum TL072 dan lihat ruang kepala besar yang dibutuhkan di kedua ujungnya. Saya pikir apa yang terjadi adalah modulasi dilakukan dengan memotong pembawa pada level yang berbeda tergantung pada sinyal modulasi. Panci disesuaikan sehingga pembawa hanya sekitar setengah terpotong tanpa sinyal input. Itu memungkinkan sinyal input menyebabkan carrier bergerak dari 0 hingga penuh saat idling 50%.

Anda mungkin berpikir bahwa itu akan menimbulkan distorsi yang mengerikan. Ya, tapi perhatikan bahwa distorsi ini ada pada carrier, yang merupakan frekuensi tetap. Ketika melihat spektrum frekuensi, distorsi muncul sebagai harmonik, yang akan terjadi pada semua kelipatan bilangan bulat dari frekuensi pembawa. Jadi skema modulasi ini memperkenalkan banyak komponen distorsi dengan yang terendah dua kali frekuensi pembawa. Namun, radio yang menerima ini hanya akan menolak komponen-komponen itu karena mereka jauh dari band. Modulator ini membuat kekacauan pada frekuensi lain, tetapi pada frekuensi yang menarik sepertinya dapat bekerja dengan cukup baik.

Sesuatu seperti ini tidak akan pernah lulus tes FCC karena jumlah besar dari band omong kosong itu terpancar. Tetapi jika Anda hanya melakukan ini melintasi ruangan dengan antena kecil, maka omong kosong tidak akan terlalu jauh dan mungkin tidak akan menyebabkan masalah yang cukup sehingga seseorang mengeluh.

Olin Lathrop
sumber
-2

Saya belum menonton video, tetapi ini mungkin benar-benar berfungsi. Saya belum pernah melihat teknik ini sebelumnya, tetapi ini semacam pseudo-am. Mereka menggunakan penguat perbedaan dengan penguatan yang sama untuk kedua sinyal. Dua pot digunakan untuk melakukan sedikit penyesuaian pada audio atau gain pembawa. Saya harus menganggap ini agak sensitif untuk mendapatkan yang benar.

Perbedaan topologi penguat pada dasarnya adalah:

perbedaan amplifer

RfR1=RgR2

Vo=RfR1(V2V1)

Anda benar bahwa ini tidak mengalikan, tetapi Anda berakhir dengan mengendarai AC pada pembawa yang terlihat seperti ini (biru adalah output pseudo-am dan merah adalah input audio):

apakah mod?

Jika Anda menjalankannya melalui detektor dioda, ia akan melewatkan bagian AC ke filter low-pass Anda dengan berbagai distorsi tergantung pada keseimbangan sinyal yang ditransmisikan dan seberapa keras dioda menyala.

masukkan deskripsi gambar di sini

Saya belum menghabiskan waktu yang tepat untuk benar-benar melihat ini. Namun analisis cepat saya menunjukkan bahwa itu mungkin berhasil. Tapi itu bukan modulasi AM dan mungkin ada banyak distorsi seperti yang disebutkan Andy Aka karena kondisi yang tidak ideal (yang bahkan mungkin membantu memperkenalkan AM pada tingkat audio).


EDIT: Mungkin tidak jelas bagaimana ini bisa bekerja di radio AM. Pembawa bias pada penerima dan dioda. Tidak ada amplop yang ditemukan sehingga penerima tipikal akan menyesuaikan kenaikan AGC. Pemancar kecil ini mengeluarkan sinyal audio amplifikasi yang sangat kuat langsung ke kabel terbuka (tutup kuping 100pF tidak ada artinya bagi sinyal ini karena kabel terbuka). Pasti akan ada beberapa kebocoran langsung ke penerima AM jika dekat. Sebagian besar penerima AM tidak memiliki banyak penyaringan di bawah 500 KHz pada input dan bagian audio yang aktif dan bekerja keras hanya perlu mengambil beberapa sinyal yang digabungkan. Filtrasi akan menjadi yang terkuat di IF, namun tergantung pada arsitekturnya Anda bahkan dapat memilih frekuensi RX di mana gambar berada di 1Khz hingga 15Khz (atau di harmonik filter ke-2 atau ke-3) dan mendapatkan bantuan dari amplifier IF.


Sunting2: Begini, jika ini berhasil, itu hanya karena penerima AM sangat rentan terhadap kebisingan dari berbagai sumber termasuk pengumpanan langsung, itulah yang saya sarankan. Pembawa bias pada penerima AM tetapi tidak ada modulasi pada pembawa itu sendiri sehingga satu-satunya hal yang diambil backend adalah kebisingan dan itu akan mendongkrak keuntungannya. Ini memungkinkan audio yang diperkuat untuk masuk melalui (saya menyarankan beberapa jalur yang mungkin) yang tidak akan bekerja dengan andal dan mungkin hanya berfungsi untuk pengaturan orang ini karena mereka berada dalam jarak yang sangat dekat. Jika Anda pernah mendengar dengung 60Hz di radio AM eksperimental Anda di lab atau mungkin alternator mobil Anda berdengung di radio AM, itu efek yang sama.

pengguna6972
sumber
Akan menarik untuk melihat seperti apa sinyal pseudo-am di sirkuit nyata. Apakah audio benar-benar mematikan pembawa karena kondisi bias seperti yang disarankan Andy?
user6972
1
Tidak, bukan itu cara kerja demodulasi AM. Ingat bahwa penerima AM dimulai dengan filter band yang sangat sempit. Sinyal modulasi di plot pertama Anda baru saja ditambahkan ke operator dan akan ditolak oleh filter ini. Pikirkan dalam ruang frekuensi. Seluruh premis Anda benar-benar salah. Cara lain untuk memikirkan ini adalah "detektor dioda" yang Anda sebutkan tidak akan pernah melihat sinyal di plot pertama.
Olin Lathrop
@ OlinLathrop Saya setuju dengan Anda, namun itu tergantung pada bagaimana sistem TX / RX diatur dalam demonstrasi karena hanya dengan bandpass yang lemah (digunakan dalam grafik yang saya buat di atas) sinyal AC datang melalui cukup untuk dideteksi. Saya mengerti itu bertentangan dengan keinginan, tetapi saya hanya melihat bagaimana hal itu bisa dilakukan. Itu di luar kotak.
user6972
Saya hanya pergi ke tautan untuk melihat apa yang ada di sana tetapi koneksi data sel saya terlalu buruk untuk mulai melihatnya. Jika dia menggunakan detektor buatan rumah jelek yang serupa maka dia mungkin tidak mendapatkan banyak penyaringan di seluruh band. Terima kasih atas suaranya.
user6972
1
Anda kehilangan titik bahwa sinyal audio 10 kHz tidak akan merambat dari antena. Dari sudut pandang RF yang pada dasarnya DC, dan DC hilang dalam transmisi radio. Satu-satunya cara skema Anda dapat bekerja adalah dengan koneksi kabel langsung yang dapat membawa frekuensi rendah, tetapi bukan itu yang sedang dibicarakan di sini. Perhatikan output dari opamp kedua dengan jelas masuk ke tutup 100 pF dan antena. 10 kHz tidak akan membuatnya ke antena penerima, bahkan jika tuner penerima tidak menyaringnya. Pikirkan tentang bentuk gelombang Anda di ruang frekuensi.
Olin Lathrop