AM-Demodulation der Rechteckwelle

Guten Tag Leute,

Ich arbeite an einer AM-Modulator- und Demodulatorschaltung mit der Diodenmethode. Mein Modulationssignal ist eine 10-kHz-Rechteckwelle und ich habe eine Trägerfrequenz von 850 kHz. Meine Modulation funktioniert nach meinem Allgemeinwissen einwandfrei, aber mein Demodulator gibt derzeit eine sehr seltsam aussehende Welle aus, sie ähnelt einer Rechteckwelle, ist aber nicht nah genug, um zu erkennen, dass es eine war. Auf den ersten Blick ist meine Frage, wie kann Ich verbessere die Demodulation?

Ich habe unten einen Screenshot meiner Schaltung und der verschiedenen Ausgänge (Eingangssignal - Blau, moduliertes Signal - Rot, demoduliertes Signal - Grün) angehängt.

Hinweis 1: Ich verwende LtSpice.

Anmerkung 2: Diese Schaltung ist nur für mich, um zu lernen, wie die Modulation und Demodulation funktioniert, und hat daher ideale Dioden und keine praktischen Komponentenwerte implementiert.

Simulationsausgabe Simulierte Schaltung

Schauen Sie sich die Hüllkurve der modulierten Wellen an, sie ist bereits eine tiefpassgefilterte Version der Rechteckwelle.
@PlasmaHH Gibt es eine Möglichkeit, diese Entwicklung zu verbessern? Ich habe den 1-Ohm-Widerstand parallel zu meiner LC-Brücke hinzugefügt, um das Einschwingverhalten meines Modulationssignals zu reduzieren und zu versuchen, die Hüllkurve zu verbessern. Gibt es weitere Möglichkeiten, dies zu verbessern?
Es scheint, dass dies eine gute Gelegenheit ist, um zu lernen, wie man Parameterschritte in ltspice verwendet, um das Ergebnis verschiedener Werte für Komponenten auszuprobieren und zu vergleichen. schau dich an verschiedenen Nodes um, wie dein Signal dort aussieht. Ich bin mir nicht ganz sicher, was Sie mit dem Filter erreichen wollen.
Das Problem bei einer Rechteckwelle ist der harmonische Inhalt (massive Seitenbänder). Wenn Sie nur die Grundwelle übertragen, können Sie die Rechteckwelle am Empfänger mit einem Schmitt-Trigger rekonstruieren.
Ihre Screenshot-Qualität macht es fast unmöglich, die Werte zu lesen, die einen großen Unterschied machen könnten, wie für C1 sind es 5u oder 6u? Versuchen Sie, es in diesem Filter auf 5 uF und 5 nH zu machen, und machen Sie es dann im letzten Filter auf 500 kΩ 15p, eine schreckliche Amplitude, aber eher quadratisch sollte es sein.

Antworten (2)

R8 (1 MOhm) und C4 (15 pF) haben eine zu lange Zeitkonstante für eine anständige 10-kHz-Demodulation. Versuchen Sie, R3 auf 1 kOhm zu senken. Es kommt mehr Trägerwelligkeit durch, aber die Rechteckwellenform wird stark verbessert.

In Bezug auf Ihren Modulator ist dies eine sehr praktische Verwendung einer einfachen Diode, um AM zu erreichen, aber Ihre Induktivität ist zu klein und Ihr Kondensator zu groß für ein praktisches Design, um es als Bandpassfilter bei 800 kHz zu verwenden. Versuchen Sie, den Induktorwert um tausend zu erhöhen und C um tausend zu senken, und berechnen Sie dann R4 neu, um etwa ein kOhm zu sein. Dieses Ausgangsfilter und sein Q sind grundlegend für die Optimierung der Modulationsform in dieser Art von Diodenmodulator.

Gibt es eine Faustregel, wie lange Ihre Zeitkonstante sein sollte?
Nun ja, aber es bezieht sich normalerweise auf Sinuswellen und Anstiegsgeschwindigkeit. Bei einer Rechteckwelle muss der Widerstand den Kondensator entladen, wenn der modulierte Träger fällt. Ihre aktuelle Zeitkonstante beträgt 15 us, und die 10-kHz-Rechteckwelle hat eine Halbperiode von 50 us, sodass Sie die Abfallzeit erheblich verbrauchen. Ich würde als Faustregel ein Zehntel der halben Periode wählen, aber es kommt wirklich darauf an, was Ihnen wichtig ist.
Danke Mann, ich weiß die Hilfe zu schätzen. Ich habe meine Zeitkonstante auf 3 us reduziert, und man kann beginnen, die Rechteckwellenform viel schöner zu sehen. Danke für die Hilfe!

Das den Träger modulierende Signal ist a F 0 = 10   k H z Rechteckschwingung. Beachten Sie, dass es eine ziemlich hohe Bandbreite hat: theoretisch unendlich, praktisch ist es B W ≈ 10   F 0 .

Eine Bandbreite von 100 kHz auf einem 850-kHz-Träger ist viel zu viel für die Filter niedriger Ordnung, die ein einfaches Modulations-Demodulationssystem wie dieses verwendet. Sie haben ein Verhältnis von B W F C ≈ 12 %

Verringern Sie entweder die Rechteckwellenfrequenz oder erhöhen Sie die Trägerfrequenz. Versuchen Sie es mit einem Verhältnis B W F C = 1 % und schau was passiert. Denken Sie daran, die Filter gemäß den von Ihnen vorgenommenen Änderungen neu anzupassen.

Versuchen Sie auch, eine Sinuswelle oder eine Dreieckwelle als Modulationssignale zu verwenden. Ihre Bandbreite ist geringer als die der Rechteckwelle.

Leider kann ich die Spezifikation nicht ändern, da dies eine Aufgabe für die Uni ist, aber ich werde mich in Zukunft an Ihren Rat erinnern!
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