Глубина амплитудной модуляции!, Коэффициент амплитудной модуляции Опции

[Raдиус]

Так читаем внимательно что по этому вопросу говорит Википедия !

[Кустарник-Братск]

Так читаем внимательно что по этому вопросу говорит

Ничего нового не вычитали.

Обратите внимание на википедическое "«коэффициент АМ вверх»".

Ничего не напоминает?

если несущая 100 единиц, а в пиках сигнал достигает 250 единиц, глубина модуляции "вверх" получается 150%.

Обратная формула: амплитуда АМ сигнала равна несущей, умноженной на единицу плюс Км.

При 100% модуляции это А=Uнес*(1+1)=2Uнес.

При 150% модуляции А=Uнес*(1+1,5)=2,5Uнес.

Пиковая мощность при 100% модуляции равна 4 мощности несущей (1+Км)^2, при 150% соответственно 6,25 мощности несущей.

Модуляция "вниз" больше 100% быть не может, естественно. Только "вниз" она и неважна, так как при слабом сигнале эта часть передачи (с площадкой на осциллограмме), хоть и есть искажение, но всё равно теряется в шумах.

[Raдиус]

Ну не придумывайте сказки, там написано от среднего значения, а не от 100%. Начинаете передергивать!

[пряник]

Предлагаю прекратить полемику , формула правильная.
И по ней 150% не получить, но она есть в природе.
Как раз то о чем говорит Кустарник.

[Володя]

Небольшой оффТоп:
Я не буду никого поддерживать и скажу только одно - Все что мы знаем, основывается на ранних знаниях и практическом опыте. Поэтому мы не можем мыслить "дальше" или скажем "глубже" того знания, что уже есть. Отступление в этом современный человек называет "фантастикой".
Говорить о том, что что-то не возможно - не совсем верно. Возможно мы просто не умеем делать то, что считается на текущий момент не возможным или просто не можем представить себе это. К примеру, кто с легкостью скажет как выглядит не четырехмерное пространство (в котором живем мы), а, скажем, шестимерное? То же недавнее открытие (уж не знаю правда или нет) о самой маленькой частице, скорость которой выше скорости света и которая обладает массой (а по известным законам - это не возможно в принципе, так как масса в этом случае будет отрицательной).

[Кустарник-Братск]

Ну не придумывайте сказки, там написано от среднего значения, а не от 100%. Начинаете передергивать!

Среднее значение. Да уж.

Повторю суть. Эта формула не имеет нормального смысла в АМ передатчиках, где всё пляшет от несущей. Пряник уже говорил, что даже отвратительный передатчик по этой формуле может иметь 100% мод.

Глубина модуляции более 100% получается именно от несущей.

В этой общей, универсальной формуле, несущая вообще не фигурирует.

При модуляции НЕСУЩЕГО СИГНАЛА более 100%, среднее значение сигнала увеличивается, так как модуляция "вверх" больше модуляции "вниз". И при этом формулировка Википеции (которая пишется кем угодно, в том числе людьми, не понимающими смысл, а только стремящимися его постигнуть), применительно к радиосвязи, НЕВЕРНА. Она описывает только симметричную модуляцию.

А при подаче амплитуды модуляции больше амплитуды несущей модуляция несимметричная.

Если вместо слов "среднего значения" поставить слово "несущей", будет более-менее верно.

Также, при супермодуляции (CLC) глубина не более 100% по любой формуле, так как уровень несущей меняется соответственно уровню модуляции.

А вот при несимметричной модуляции, когда модуляция "вверх" более 100%, уровень несущей остаётся прежним, зато увеличивается амплитуда боковых полос. Сигнал более похож на АМ с частично подавленной несущей.

При Км=1, сумма мощностей боковых полос равна половине мощности несущего сигнала. (Именно это и есть та мощность модулятора, с которой тут начался весь сыр-бор. Она вкладывается в общий выходной сигнал передатчика, суммируясь с мощностью несущей. Выходная мощность модулятора анодно-экранной, коллекторной модуляции для Км=1 должна быть 0,5 потребляемой мощности модулируемого каскада. Закон сохранения энергии, баланс мощностей, назвать можно по-разному).

При Км=2, сумма мощностей боковых полос становится равна мощности несущего. Для сего нужен модулятор с выходной мощностью, равной потребляемой мощности каскада. Естественно, с правильной согласовкой амплитуд трансформатором, а не просто взять усилок модулятора помощнее, но с той же амплитудой выхода.

В схеме Грушина, с балластным транзистором, как таковой выходной мощности модулятора вообще нет. Но, настройте напряжение питания выходного ВЧ каскада в режиме молчания не половину общего питания, а значительно меньше. И получится более чем стопроцентная модуляция.

Про искажения, про которые все пишут, которые якобы возникают при перемодуляции. Фигня это, для связи голосом они не имеют значения. Если, конечно, не приближаться к DSB, а брать нормальную величину, Км = 1...2. Больше я не пробовал.

Я остановился, когда этим занимался, на величине модуляции как раз порядка 120-150%. (потому, что после модулируемого каскада стоял УМК, а согласовывать УМК с источником сигнала и антенной при такой модуляции сложнее, да и рефлекторно несущего-то хочется побольше (IMG:style_emoticons/default/smile.gif) ) По оценкам некоторых корреспондентов, несущей бывало в шумах не слышно, но голос слышно чётко. Про какие-либо искажения никто не говорил никогда, только наоборот. При передаче музыки, естественно, уровень модуляции снижал до общепринятых 30-50%, так как, в отличие от речи, на музыкальном сигнале при перемодуляции конкретно слышались искажения, да и ни к чему такой уровень для местного вещания.

[Raдиус]

Вот еще интересная статья по амплитудной модуляции!
Вот цитата из этой статьи: " При коэффициенте амплитудной модуляции Ма >1 возникают искажения, называемые перемодуляцией "

[Ништяк]

Кустарник-Братск зачем придумывать то чего нет? Ни в одном учебнике нет такого бреда, вниз вверх , берем одно прибавляем отнимаем , там про это написано просто и понятно

Наличие двух боковых полос обусловливает расширение занимаемой полосы частот примерно в два раза, по сравнению со спектром информационного сигнала. Мощность, приходящаяся на колебание несущей частоты, постоянна. Мощность, заключенная в боковых полосах, зависит от индекса модуляции и увеличивается с увеличением глубины модуляции. Однако даже в крайнем случае, когда m=1 , только 1/3 всей мощности колебания приходится на две боковые полосы.

[Кустарник-Братск]

При коэффициенте амплитудной модуляции Ма >1 возникают искажения, называемые перемодуляцией "

Ну, и? То говорили, что глубже 1 промодулировать невозможно принципиально по какой-то там формуле, то вдруг прочитали вторую статью и теперь говорим, что такой коэффициент всё-таки возможен.

Вы уж определитесь.

Товорищ Ништяк! Скажи честно, сколько же ты книг про это прочитал, чтобы говорить, что ни в одной из них нет про модуляцию "вверх" и "вниз"?
Это есть даже в Радиусовско-википедической статье, в которой почти ничего нет. Про это есть в последней ссылке Радиуса тоже. Да везде это есть, только тебе непонятно...

Прописные истины, которые ты написал, я и так знаю. Спасибо, конечно. Для кого-то это новость, пусть почитают.

m=1 ты называешь крайним случаем, а вот Радиус говорит, что это бывает, только возникают искажения сигнала...

Дискуссия бессмысленна.

[Raдиус]

Я и сейчас утверждаю, что глубже чем М=1 промодулировать не возможно. Статью почитайте и посмотри куда лишак уже вылазит, на рисунке видно где М>1, это уже не модуляция, а перемодуляция. Это из той серии, что занадто, то не здраво!

[Кустарник-Братск]

Вот и почистили от откровенного хамства. Можно сделать выводы.
Короче.
Вопрошание схем есть нечто непонятное мне. Уже есть схема Грушина, например. Есть схемы с модуляционным трансформатором, с отдельной обмоткой в цепи питания каскада. Всё разжёвано выше, стОит только перечитать. Если и после этого что-то непонятно, как получить Км больше 1, уже ничего не поможет. Потому, что в таком случае вопрошающему это изначально неинтересно.

Теперь про следующее, по пунктам:

Я и сейчас утверждаю, что глубже чем М=1 промодулировать не возможно.

Да, действительно, если фанатично следовать общеобразовательной формуле википедии, модуляция с любым Км не превысит 1. Однако, как же в реальности?
Дано: ВЧ каскад, в телефонном режиме его питание Х вольт.
Модулируем его напряжением ЗЧ с амплитудой 0,5Х. На выходе каскада будет ВЧ напряжение с Км=0,5, так? Так.
Модулируем ЗЧ с амплитудой Х. Км станет 1. Мгновенное напряжение питания будет меняться от 0 до 2Х. 100% модуляция. Мощность на пиках 4*телефонную мощность. Так? Так.

Теперь, если позволяет мощность модулятора, увеличиваем напряжение модуляции до, скажем, 1,5Х.

Мгновенное напряжение питания будет меняться от -0,5Х до 2,5Х.
В моменты, когда питание ниже 0, излучения, естественно, не будет. То есть, нижняя полуволна ЗЧ в выходном ВЧ сигнале будет подрезаться.
Зато на пиках, мощность будет не 4 телефонных, как при м=1, а 6,25. Есть разница? трудно не заметить.

Дак какой же Км при такой работе? ну никак не 1... Прыгнули выше 1. Но если посчитать по википедии, всё равно это Км=1. Даже если дадим амплитуду звука 100Х, мощность в пиках будет 10000 телефонных, по этой формуле Км будет равен 1.

Не логичнее ли сделать вывод, что Км>1 существует, просто, эта формула описывает только Км< либо равный 1?

Статью почитайте и посмотри куда лишак уже вылазит, на рисунке видно где М>1, это уже не модуляция, а перемодуляция. Это из той серии, что занадто, то не здраво

Да без статьи понятно, что будут искажения. Вопрос, насколько они страшны?

Значит, при Км=1,5 обрезается 1/3 отрицательной полуволны сигнала ЗЧ. У, ужас, это невозможно слушать!

Ды вот нет. Многие станции работают гораздо хуже. если подать на них синусоиду, на выходе будет вообще чёрт-и-что! При той же экранной модуляции, столь любимой в любительской аппаратуре, как и при модуляции на управляющую сетку, лампы имеют жуткую нелинейность модуляционной характеристики, и картина там бывает и похуже. И ничего, слушают и даже хвалят, "сигнал у вас пробивной", говорят. Я вообще молчу про перекачанные модуляторы, неправильно выставленные режимы ламп, насыщение однотактных модуляционных трансформаторов (очень похожая, односторонняя "обрезка" сигнала!). При двустороннем ограничении сигнала Кгармоник достигает 43%, однако разборчивость сильно не падает. Музыкальные усилители на максимальной мощности имеют Кг 10%, и ничего - слушают. А посмотрите осциллограмму такого сигнала?!

Так что, эти искажения для передачи РЕЧИ вообще несущественны.

Теперь, расчёты.Что нам достаётся ценой этих "жутких, непереносимых" искажений.

Вот она, формула модулированного одной частотой ЗЧ высокочастотного сигнала.
Uам = Uω0 cos ω0 t + m(Uω0/2) cos (ω0 + Ω) t + m(Uω0/2) cos (ω0 - Ω)

Значит, сумма компонент трёх частот:
1) несущая частота с телефонной амплитудой Uω0,
2)несущая плюс звуковая частота с амплитудой половина Uω0 умноженная на коэффициент модуляции, и
3) несущая минус звуковая частота с амплитудой половина Uω0 умноженная на коэффициент модуляции.

При Км=1, амплитуды боковых полос равны 0,5 Uω0, их мощность - 0,25 несущего, сумма их мощностей - 0,5 мощности несущего. "Информационный КПД", так сказать, достижимый без искажений, 33%.

При Км=1,5, амплитуды боковых полос равны 0,75 Uω0, их мощность - 0,5625 несущего, сумма их мощностей - 1,125 мощности несущего. "Информационный КПД" сигнала выходит 53%.

Нехило?

Пересчитатьдля Км=2 несложно. Там ещё лучше. Зависимость мощности от напряжения квадратичная.

Почему в радиовещании применяют Км=0,3? Потому, что простейшие диодные детекторы уже при этом дают больше 5% Кгармоник, при 100% они жутко искажают сигнал.

Однако, против этих искажений никто ничего не имеет. К этим искажениям стремятся, их описали красивыми формулами, на экране осцила они выглядят жутко, но на слух почему-то никто не жалуется.
Дак чего взъелись против ещё в меру бОльших искажений? Что лучше, услышать в шумах и ничего не разобрать в 100% сигнале, или чётко прочитать 150%?

АМ с частично подавленной несущей применяется и ничего. Это практически то же самое.
Как делают АМ в трансиверах? Разбалансируют балансный модулятор, чтобы появилась несущая. Получается та же шляпа, только ЕЩЁ ХУЖЕ - небольшой несущий и интенсивные по амплитуде боковые полосы. Вблизи слушать "не очень". С одним местным в паре работали, я его плохо разбирал, а по несущему ему красноярские мешали. Я грю, в Кемерово услышат? Он грит, раньше слышали. Подключаемся. Ему рапорт: "ГРОМОБОЙНО". Так вот...

[пряник]

Добавлю еще такой эксперимент :
Передатчик модулирован с 100% модуляцией (напряжение на спаде синусоиды "0В" на пике 2напряжениия питания), на детекторе приемника , например , 1в переменного НЧ сигнала.
Делаем добавляем НЧ модулирующее напряжение , напряжение на пике - 3 напряжения питания, на спаде синусоиды обрезается.
Меряем на детекторе приемника - 2в напряжения НЧ. Как назвать этот случай ?
Конечно , это не энциклопедийно , но есть такой эффект , вот его и назвали "120% модуляция" или "150%". Повторюсь -это не для учебников , и не ищите там таких терминов и понятий.
Но эффект есть , и значительный.
Для этого случая радиолюбители , энтузиасты АМ , придумали такое понятие "глубина модуляции больше 100%". Можете относится к этому с ЮМОРОМ , и не хватайте учебники и энциклопедии, там вы такого не найдете.

Еще добавлю , есть такие приборы "модулометр", для АМ он совсем не сложный, как два детекторных приемника. Я их делал и пользовал, так вот , его шкалу можно откалибровать и на 200% и более.
И он реально показывает глубину больше 100%, если это имеет место быть.
Напомню, ни один корреспондент не заметил искажений сигнала, только увеличение громкости .

Отдельное "Спасибо " Кустарнику, за понимание и поддержку.

Вопрос :
- уж если зашел разговор о "глубине модуляции", мерял ли ее кто-нибудь у себя и делал ли простейшие приборы для контроля глубины модуляции ?

[Alex 11]

справедливости ради кпд 100 проц тоже не бывает иначе вечный двигатель

Тут никто не говорил что КПД будет выше 100%, разговор о модуляции.

[Raдиус]

Тут никто не говорил что КПД будет выше 100%, разговор о модуляции.

Нет тут просто аналогия подкрадывается. Проценты больше 100% используются только в экономике, а в точных науках 100% это максимально возможное понятие, больше быть не может. А то выходит как у нас в Украине на выборах было, из 100% процентов избирателей (которые ни когда все не приходят голосовать) проголосовало 103% процента. (IMG:style_emoticons/default/laugh.gif)

[пряник]

Предлагаю следующее :
- считаем , что договорились : понятие "глубина модуляции больше 100%" понятие не научное , но эффект имеет место быть в некоторых случаях, а именно , когда амплитуда на пике огибающей АМ сигнала превышает более чем в два раза амплитуду в режиме молчания.

-честная 100% глубина модуляции при АМ тогда , когда амплитуда на пике огибающей АМ сигнала превышает в два раза амплитуду в режиме молчания (несущая).

[Alex 11]

Простейший пример- тот же передатчик Грушина, если прижать напряжение на выходе модулятора менее 50% от питающего...

[пряник]

Простейший пример- тот же передатчик Грушина, если прижать напряжение на выходе модулятора менее 50% от питающего...

Вот я о том-же.
Если взять в идеале , не учитывать напряжение насыщения и.т.д.
Лучше 30-40% от питающего.

[Raдиус]

Предлагаю следующее :
- считаем , что договорились : понятие "глубина модуляции больше 100%" понятие не научное , но эффект имеет место быть в некоторых случаях, а именно , когда амплитуда на пике огибающей АМ сигнала превышает более чем в два раза амплитуду в режиме молчания.

-честная 100% глубина модуляции при АМ тогда , когда амплитуда на пике огибающей АМ сигнала превышает в два раза амплитуду в режиме молчания (несущая).

Нет Вы не поняли, все что больше 1 начинает, не добавляться вверху к амплитуде ( у амплитуды есть два придела 0 и 1), а заворачиваться в основании сигнала, что то на подобие подавления несущей. Т.Е. если коэффициент 1,2 то будет полный всплеск 1, а за ним еще всплеск 0,2 как искажение.
(IMG:http://extusur.net/content/2_radiosviaz/2_img/5_2.jpg)

[Глеб]

Да всё верно, есть такой эфект. Сам заметил при настройке ПРД с АЭМ. По осцилу видно хорошо. Ограничитель компрессор сделал по этому поводу, думал будут искажения при модуляции выше 100%, а он и не понадобился, не отмечает никто искажения.

[Кустарник-Братск]

я не знаю из какого пальца высосали рисунок, какой фантазией он родился. Как там может что-то "заворачиваться", если при перемодуляции на нижних вершинах полуволн ЗЧ питание каскада отрицательно. Он просто в это время не генерирует. На самом деле так: