Ich möchte eine Frequenzmodulationsschaltung bauen

Es gibt viele Möglichkeiten, diese Dinge zu tun. Eine einfache Möglichkeit, über Amplitudenmodulation nachzudenken, besteht darin, einen Oszillator zu erstellen und dann ein anderes Signal seine Stromversorgung variieren zu lassen. Sie sagen nicht, was Sie mit welcher Art von Signal modulieren möchten, aber die Amplitudenmodulation einer Rechteckwelle ist besonders einfach. Wenn Sie möchten, dass der Träger eine Sinuswelle ist, können Sie nach der Modulation filtern, um die Harmonischen zu reduzieren. Wenn Sie mit einer festen Trägerfrequenz modulieren, entfernt ein resonantes Ausgangsfilter die meisten Oberwellen.

Die FM-Modulation ist ebenfalls einfach, aber etwas schwieriger zu verstehen, wenn Sie sich mit Elektronik nicht auskennen. Es gibt Chips, die dies tun, sogenannte Voltage-Controller-Oszillatoren, oder kurz VCOs. Eine Möglichkeit, dies selbst zu tun, besteht darin, zu beachten, dass sich ein Kondensator schneller über einen Widerstand auflädt, wenn die Spannung am anderen Ende des Widerstands höher ist. Sie können daraus einen Oszillator machen, bei dem die Periode dadurch bestimmt wird, wie schnell sich ein Kondensator auflädt und entlädt. Je mehr Strom Sie dafür dem Kondensator zuführen, desto schneller läuft der Oszillator. Der 555-Timer basiert auf diesem Prinzip des Ladens und anschließenden Entladens eines Kondensators auf unterschiedliche Schwellenspannungen. Mit ein wenig Geschick lässt sich über ein Modulationssignal verändern, wie schnell der Kondensator geladen und entladen wird, was sich wiederum auf die Oszillatorfrequenz auswirkt.

Das geht auch digital. Verwenden Sie für FM einen Hardware-PWM-Generator, der in ein Mikro eingebaut ist, und passen Sie seine Periode basierend auf dem Modulationssignal an. Für AM ist ein hybrider Ansatz möglich. Viele D/A-Wandler sind zu einem Referenzsignal ratiometrisch. Das bedeutet, dass der Ausgang wirklich das Produkt aus der analogen Referenzspannung und dem digitalen Wert ist. Dies kann verwendet werden, um AM durchzuführen. Wenn die Signale langsam genug sind, können Sie die endgültige Ausgabe berechnen und in einen festen D/A schreiben.

Es gibt auch viele andere Möglichkeiten, sowohl für AM als auch für FM. Wenn Sie genauer erklären, was Sie zu tun versuchen, ist eine spezifischere Antwort möglich.

Wir haben dies letztes Semester im Rahmen des Kurses "Systeme und Signale" gemacht:

Die von Olin beschriebene einfache Rechteckwelle wird mittels einer "Chopper-Schaltung" erzeugt. Die Chopper-Schaltung ist nur EE sprechen für einen Ein / Aus-Modulator. Wir haben den CD4066 von National Semiconductor verwendet. Die Chopper-Schaltung ist auf der linken Seite:

• [A] Eingang des Meldesignals
• [B] Eingang des modulierenden Signals (Träger)
• [C] Modulierter Ausgang

Für unser spezifisches Experiment war die Trägerwelle eine 15-kHz-Rechteckwelle bei 50 % Einschaltdauer und das Nachrichtensignal eine 100-Hz-Sinuswelle.

Wenn Sie diese Signale verwenden, erhalten Sie die folgende Ausgabe (oberes Signal):

Dies ist jedoch noch keine Amplitudenmodulation. Dafür haben wir einen Butterworth-Bandpassfilter verwendet, der auf 15 kHz abgestimmt ist (wie der Träger). Die Schaltung ist rechts zu sehen. Dies filtert unerwünschte Obertöne heraus, wie Olin sagte. Nach dem Durchlaufen des Bandbassfilters durch Verbinden von [C] mit [D] wird das untere Signal am Ausgang [E] gemessen

Sie haben jetzt eine Form der AM-Modulation, die als DSB-SC ( Double-SideBand - Supressed Carrier ) bekannt ist. Es ist jedoch nicht die AM, die Sie von Radiosendern übertragen wissen. Dafür wird DSB-LC (Large Carrier) verwendet. Um ein LC-Signal zu erzeugen, wird dem Trägersignal ein Spannungs-Offset hinzugefügt. Das endgültige DSB-LC-modulierte Signal wird dann erhalten:

Sie haben jetzt Ihr AM-moduliertes Signal. Es erfordert nicht viel mehr Aufwand, FM zu implementieren, obwohl ich noch nicht die hübschen Grafiken zum Zeigen habe. Bei Interesse kann ich den FM auch hinzufügen.