¿Circuito modulador de AM básico?

Tengo problemas para encontrar un buen recurso para comprender el diseño de un circuito modulador de AM muy básico.

Específicamente, estoy usando una herramienta de simulación que proporciona una onda AM, que consiste en una frecuencia de señal y una frecuencia portadora. Produce una buena señal de aspecto AM.

Estoy tratando de crear esa señal a partir de componentes más básicos, pero no puedo encontrar ningún esquema que funcione.

Estoy usando un práctico simulador que se encuentra aquí: http://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html

En mi caso, estoy usando una señal de 40 Hz en una portadora de 300 Hz. El elemento AM se configura de la misma manera.

Mi elemento de 300 Hz es CA, -2,5 V <-> 2,5 V. Mi elemento de 40 Hz tiene un voltaje base, por lo que oscila entre 0 -> 5V.

Estoy bastante seguro de que me estoy perdiendo mucho, pero ¿alguien puede ayudarme a completar los espacios en blanco?

mi intento en comparación con la onda AM real

Respuestas (3)

Una forma común de hacer la modulación AM es multiplicar una señal de banda base con una onda cuadrada que está en la frecuencia portadora y luego pasar la señal de banda base cortada a través de un filtro de paso de banda sintonizado a la frecuencia portadora.

La razón por la que se hace esto es que multiplicar por una onda cuadrada es bastante fácil de hacer con tan solo un transistor de conmutación de alta frecuencia.

Si la señal más la polarización de CC se conecta a través de una resistencia a la fuente de un FET, y una onda cuadrada a la frecuencia de la portadora se conecta a la compuerta, obtendrá la multiplicación por una onda cuadrada. Cuando el FET está apagado, la señal de salida es igual a la entrada (multiplicada por 1), cuando el FET está encendido, la salida es 0 (multiplicada por 0).

Una onda cuadrada a la frecuencia de la portadora se puede descomponer en una serie infinita de ondas sinusoidales que son múltiplos de la frecuencia de la portadora. Entonces, si multiplicamos la entrada por una onda cuadrada en la portadora, la salida es igual a la entrada multiplicada por una onda sinusoidal en la portadora (que es exactamente lo que queremos para AM), más la entrada multiplicada por las ondas sinusoidales en los armónicos del portador (que es algo que no queremos).

Si la salida del interruptor se pasa a través de un filtro de paso de banda que pasa solo las señales cerca de la portadora, entonces las señales en los armónicos se rechazan y nos quedamos solo con lo que queremos (la señal modulada AM).

Ver...
http://homepages.udayton.edu/~hardierc/ECE401/ECE401L/ECE_401L_Lab2.pdf

http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/43-09/EDCh%204%20rf%20if.pdf

Haz dos cambios.

(1) Acople la salida de CA, es decir, inserte un capacitor entre el drenaje y su carga de 200K. Como desea suprimir la señal de modulación y pasar la portadora, elija una frecuencia entre 40 y 300 Hz, digamos, 120 Hz.

RC = 1/(2*Pi*f) donde R = 200 kilohmios y F = 120 Hz. Esto le dará un valor para C.

Ahora la forma de onda modulada (a través de la resistencia de 200K) debería ser más o menos simétrica alrededor de 0V.

(2) Teniendo en cuenta que los semiciclos negativos se cortan casi por completo, agregue un pequeño término de CC positivo a su forma de onda de modulación (40 Hz). Se requerirá algo de experimentación, pero comience con aproximadamente 0.5* de la amplitud de modulación y ajuste para obtener la mejor simetría de salida. Por inspección, creo que será aproximadamente 0.7 * la amplitud de modulación, pero eso dependerá de las características del FET (que, en producción, variará de FET a FET).

Su simulación muestra que está funcionando, aunque hay mucha distorsión en la salida de AM.

Para obtener algo mejor que eso, en realidad necesita una función multiplicadora de algún tipo: multiplica dos señales juntas. En general, esos circuitos no son triviales.

¿No es eso lo que hace el FET?
No, a menos que lo opere en la región lineal. O se podría decir, más o menos, pero bastante crudamente. Y, por supuesto, incluso con un modulador lineal, aún debe evitar la sobremodulación.
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