AfuTUB-Kurs. Technik Klasse A 12: Modulation und Demodulation. Amateurfunkgruppe der TU Berlin. AfuTUB-Kurs.

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1 Technik Klasse A 12: und sgrad Amateurfunkgruppe der TU Berlin WiSe 2017/18 SoSe 2018 cbea This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 License. Amateurfunkgruppe der Technische Universität Berlin (AfuTUB), DKØTU, Stand: Thu Nov 16 19:02: / 26

2 Wiederholung: Was ist? Nennt die Prinzipien von: sgrad 2 / 26

3 Wiederholung: Was ist? Nennt die Prinzipien von: Diese Lektion setzt viele unterschiedliche Schaltungsbilder ein nicht abschrecken lassen! sgrad 2 / 26

4 - NF-Signal wird gemischt mit einem Abb. 1: TD503 (von BNetzA ) sgrad Abb. 2: TD503 (von BNetzA ) HF-Signal. Beim resultierenden Signal (nicht dargestellt) wird durch eine Diode eine Halbwelle entfernt. Mit einer Siebschaltung werden die fehlenden Halbwellen mit gleicher Größe der vorhandenen regeneriert. Abb. 3: TD503 (von BNetzA ) 3 / 26

5 -sgrad sgrad Verhältnis der Amplitude der NF-Schwingung zur Amplitude der unmodulierten Trägerschwingung. m = Û mod Û T sgrad 4 / 26

6 bei Beispiel bei 100% sgrad 100% sgrad Trägerspannung und sspannung gleich z.b. Gesamtspannung 10V 5V Träger + 2 Mal 2,5V Seitenfrequenzen Bei einem Widerstand von 50Ω ergibt sich für die P = U2 R Träger: P = 52 V 2 = 0, 5W 50Ω Seiten: P = 2, 52 V 2 = 0, 125W 50Ω Gesamt: P ges = 0, 5W + 2 0, 125W = 0, 75W sgrad In 1/6 der Gesamtleistung liegt die Information! 5 / 26

7 - sgrad Hüllkurvendemodulator Bestehend aus Gleichrichter, Diode, Ladekondensator, Entladungswiderstand und Koppelkondensator Abb. 5: TD503 (von BNetzA ) 6 / 26

8 TD503 Am ZF-Eingang liegt ein sinusförmig moduliertes -Signal. Bei dieser Schaltung zeigt der mit X bezeichnete Punkt das nebenstehende sgrad A Signal 1. B Signal 2. C Signal 3. D Signal 4. 7 / 26

9 TD503 Am ZF-Eingang liegt ein sinusförmig moduliertes -Signal. Bei dieser Schaltung zeigt der mit X bezeichnete Punkt das nebenstehende sgrad A Signal 1. B Signal 2. C Signal 3. D Signal 4. 7 / 26

10 TD504 Am ZF-Eingang liegt ein sinusförmig moduliertes -Signal. Bei dieser Schaltung zeigt der mit X bezeichnete Punkt das nebenstehende sgrad A Signal 1. B Signal 2. C Signal 3. D Signal 4. 8 / 26

11 TD504 Am ZF-Eingang liegt ein sinusförmig moduliertes -Signal. Bei dieser Schaltung zeigt der mit X bezeichnete Punkt das nebenstehende sgrad A Signal 1. B Signal 2. C Signal 3. D Signal 4. 8 / 26

12 TF317 Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen A B C D -Diskriminator. -Detektor. ZF-Modulator. AGC-Gleichrichter. sgrad 9 / 26

13 TF317 Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen A B C D -Diskriminator. -Detektor. ZF-Modulator. AGC-Gleichrichter. sgrad 9 / 26

14 Rückblick auf die Mischung Welche Frequenzen entstehen bei der Mischung von 2kHz mit 7,1MHz? sgrad 10 / 26

15 Rückblick auf die Mischung Welche Frequenzen entstehen bei der Mischung von 2kHz mit 7,1MHz? sgrad f 1 = 7, 098MHz und f 2 = 7, 102MHz Die Seitenfrequenzen liegen bereits im HF-Bereich und können von einer Antenne abgestrahlt werden! 10 / 26

16 Rückblick auf die Mischung Welche Frequenzen entstehen bei der Mischung von 2kHz mit 7,1MHz? sgrad f 1 = 7, 098MHz und f 2 = 7, 102MHz Die Seitenfrequenzen liegen bereits im HF-Bereich und können von einer Antenne abgestrahlt werden! die des Trägers kann in die Seitenbänder gesteckt werden der Träger muss am Empfänger für die wieder hinzugemischt werden 10 / 26

17 Ringmodulator Abb. 6: TD513 (von BNetzA ) Das ist keine Gleichrichterschaltung! Die Dioden sind anders angeordnet. Je nach Polarität des NF-Signals wird ein anderes Dioden-Pärchen leitend. Bei Polaritätswechsel ergibt sich eine Phasendrehung des modulierten Signals. Erklärung ist umfangreicher; es gibt nur dieses eine Bild in der Prüfung einfach merken, dass es sich um einen Modulator zur Erzeugung von -Signalen mit unterdrücktem Träger sgrad handelt 11 / 26

18 Single Side Band in beiden Seitenbändern steckt dieselbe Information durch einen Filter eines der beiden Seitenbänder weglassen historisch bedingt im Amateurfunk f < 10MHz Unteres Seitenband (Lower Sideband LSB) f > 10MHz Oberes Seitenband (Upper Sideband USB) 5/6 der von kann ohne Informationsverlust in ein Seitenband gesteckt werden weniger als die Hälfte der Bandbreite von sgrad 12 / 26

19 TG213 A B C D Wie wird ein -Signal erzeugt? Im Balancemodulator wird ein Zweiseitenband-Signal erzeugt. Ein auf die Trägerfrequenz abgestimmter Saugkreis filtert den Träger aus. Im Balancemodulator wird ein Zweiseitenband-Signal erzeugt. Ein auf die Trägerfrequenz abgestimmter Sperrkreis filtert den Träger aus. Im Balancemodulator wird ein Zweiseitenband-Signal erzeugt. Das Seitenbandfilter selektiert ein Seitenband heraus. Im Balancemodulator wird ein Zweiseitenband-Signal erzeugt. In einem Frequenzteiler wird ein Seitenband abgespalten. sgrad 13 / 26

20 TG213 A B C D Wie wird ein -Signal erzeugt? Im Balancemodulator wird ein Zweiseitenband-Signal erzeugt. Ein auf die Trägerfrequenz abgestimmter Saugkreis filtert den Träger aus. Im Balancemodulator wird ein Zweiseitenband-Signal erzeugt. Ein auf die Trägerfrequenz abgestimmter Sperrkreis filtert den Träger aus. Im Balancemodulator wird ein Zweiseitenband-Signal erzeugt. Das Seitenbandfilter selektiert ein Seitenband heraus. Im Balancemodulator wird ein Zweiseitenband-Signal erzeugt. In einem Frequenzteiler wird ein Seitenband abgespalten. sgrad 13 / 26

21 TG214 A B C D Für die Erzeugung eines -Signals wird ein Gegentaktmodulator verwendet. Das zur Unterdrückung eines Seitenbandes nachgeschaltete Filter sollte über 2,4 khz Bandbreite verfügen. 800 Hz Bandbreite verfügen. 455 khz Bandbreite verfügen. 10,7 MHz Bandbreite verfügen. sgrad 14 / 26

22 TG214 A B C D Für die Erzeugung eines -Signals wird ein Gegentaktmodulator verwendet. Das zur Unterdrückung eines Seitenbandes nachgeschaltete Filter sollte über 2,4 khz Bandbreite verfügen. 800 Hz Bandbreite verfügen. 455 khz Bandbreite verfügen. 10,7 MHz Bandbreite verfügen. sgrad 14 / 26

23 - sgrad Zufügen des Trägers, beispielsweise mit einem BFO (beat frequency oscillator) auch das zweite Seitenband wird damit wiederhergestellt Ergebnis ist ein normales -Signal ab hier kann ein -Demodulator eingesetzt werden 15 / 26

24 TF418 A B C D Ein Empfänger arbeitet mit einer End-ZF von 455 khz. Welche BFO-Frequenz wäre beim CW-Empfang geeignet? 455 khz. 465,7 khz. 455,8 khz. 10,7 MHz. sgrad 16 / 26

25 TF418 A B C D Ein Empfänger arbeitet mit einer End-ZF von 455 khz. Welche BFO-Frequenz wäre beim CW-Empfang geeignet? 455 khz. 465,7 khz. 455,8 khz. 10,7 MHz. sgrad 16 / 26

26 TD511 Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen A B C D Flankendemudolator zur von -Signalen. Diskriminator zur von -Signalen. Hüllkurvendemodulator zur von -Signalen. zur ven -Signalen. sgrad 17 / 26

27 TD511 Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen A B C D Flankendemudolator zur von -Signalen. Diskriminator zur von -Signalen. Hüllkurvendemodulator zur von -Signalen. zur ven -Signalen. sgrad 17 / 26

28 Abb. 7: TD511 (von BNetzA ) anderer Demodulator anstatt -Hüllkurvendemodulator Ringmodulator (ordne die Dioden anders an, dann wird es deutlich) jeweils an den Mittenanzapfungen von -Signal und BFO wird das NF-Signal abgenommen Auch hier ist die Erklärung wieder umfangreich einfach das Bild und den Begriff merken. sgrad 18 / 26

29 - Abb. 8: TD514 (von BNetzA ) Kapazitätsdiode parallel zum Oszillator geschaltet bei Amplitudenänderung der NF ändert sich die Sperrspannung des Varicaps dieses ändert die Frequenz des Oszillators die Amplitude des Oszillators bleibt gleich -> konstante Ausgangsleistung Empfindlichkeit wird in khz/v angegeben sgrad 19 / 26

30 sgrad Preemphasis (senderseitig): Anhebung der Lautsträke von hohen Frequenzen (empfängerseitig): Absenken dieser Frequenzen Rauschgeräusche werden dadurch verringert, da diese im höherfrequenten Bereich liegen 20 / 26

31 - Abb. 9: TD505 (von BNetzA ) die meisten -Demodulatoren wandeln erst in oder PM um Fachbezeichnung: Diskriminator, hier ein Flanken-Diskriminator Schwingkreis liefert bei Resonanzfrequenz die größte Spannung bei Frequenzen knapp daneben wird die Spannung geringer Ergebnis ist eine -Hüllkurve anschließend Einweggleichrichter sgrad 21 / 26

32 TD506 Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen A B C D Gegentakt-Flanken-Diskriminator zur von - Signalen. Ratiodetektor zur von -Signalen. Hüllkurvenmodulator zur von -Signalen. zur von -Signalen. sgrad 22 / 26

33 TD506 Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen A B C D Gegentakt-Flanken-Diskriminator zur von - Signalen. Ratiodetektor zur von -Signalen. Hüllkurvenmodulator zur von -Signalen. zur von -Signalen. sgrad 22 / 26

34 Abb. 10: TD507 (von BNetzA ) Phasendiskriminator Wandelt über den Koppelkondensator in Phasenmodulation um Diese Schaltung kommt nur ein Mal vor Kondensator und Phasendiskriminator merken sgrad 23 / 26

35 Abb. 11: TD508 (von BNetzA ) Verhältnisdiskriminator oder Ratiodetektor ähnlich wie Phasendiskriminator, jedoch mit induktiver Einkopplung antisymmetrische Dioden Diese Schaltung kommt nur ein Mal vor Dioden und Ratiodetektor merken sgrad 24 / 26

36 Abb. 12: TD509 (von BNetzA ) PLL--Demodulator mittels einer PLL (phase locked loop) VCO ist auf dem -Signal eingestellt ändert sich die HF, wird über den Komparator verglichen die Änderung soll durch Spannungsänderung nachgeregelt werden V entspricht der NF mehr zu PLL in Lektion A13 Diese Schaltung kommt nur ein Mal vor PLL merken sgrad 25 / 26

37 TD510 Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen A B C D Begrenzerverstärker mit -Diskriminator. zu von -Signalen. Modulator zur Erzeugung von -Signalen. Modulator zur Erzeugung von -Signalen. sgrad 26 / 26

38 TD510 Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen A B C D Begrenzerverstärker mit -Diskriminator. zu von -Signalen. Modulator zur Erzeugung von -Signalen. Modulator zur Erzeugung von -Signalen. sgrad ZF-Verstärker mit Quarzfilter, Begrenzer und -Demodulator. Einfach merken / 26

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