Concetti Chiave
- La modulazione AM e FM sono tecniche fondamentali nelle telecomunicazioni per trasmettere informazioni attraverso segnali radio.
- La modulazione di ampiezza (AM) modifica l'ampiezza del segnale portante, mentre la modulazione di frequenza (FM) ne varia la frequenza.
- La FM offre vantaggi rispetto all'AM, come una maggiore resistenza ai disturbi e una qualità di trasmissione superiore.
- È stato eseguito un esperimento pratico con circuit maker, analizzando come variano i segnali modulati in AM e FM in base ai valori di ampiezza.
- Il calcolo dell'indice di modulazione in AM è fondamentale per evitare la sovrammodulazione, che si verifica quando l'ampiezza del segnale modulante supera quella del segnale portante.
Introduzione
Per modulazione si può intendere l’insieme delle operazioni con le quali una data informazione viene trasformata in un opportuno segnale destinato a essere applicato a un determinato canale di trasmissione. Nel processo della modulazione possiamo distinguere due segnali: un segnale detto portante che ha la funzione di trasportare o di traslare il segnale elettrico che rappresenta l’informazione attraverso il mezzo trasmissivo, e un segnale detto modulante, che contiene l’informazione vera e propria ma che non possiede le caratteristiche necessarie per essere trasmesso cosi com’è.
L’insieme di questi due segnali costituisce il segnale modulato, che contiene l’informazione mescolata al segnale portante. La modulazione di ampiezza, in sigla AM (dall'analogo termine inglese Amplitude Modulation), è uno dei sistemi utilizzati per trasmettere informazioni utilizzando un segnale a radiofrequenza. Le informazioni vengono trasmesse modulando l’ampiezza del segnale portante. La FM consiste nel modulare la frequenza del segnale radio che si intende utilizzare per la trasmissione (detto portante) in maniera proporzionale all'ampiezza del segnale che si intende trasmettere. Rispetto alla modulazione di ampiezza ha il vantaggio di essere molto meno sensibile ai disturbi e di permettere una trasmissione di miglior qualità. Abbiamo realizzato con l’ausilio di circuit maker il funzionamento di due modulatori sia in AM che in FM. Per quanto riguarda l’AM abbiamo potuto notare come variava l’ampiezza minima e quella massima del segnale con tre valori diversi variando la Vm in ingresso al generatore.I valori per il calcolo dell’indice di modulazione
Cosi facendo ci siamo ricavati dei valori che abbiamo applicato nella formula per il calcolo dell’indice di modulazione:m=A-B/A+B, cioè dove a e b rappresentano i due valori di ampiezza minima e massima del segnale. Con tre diversi casi abbiamo notato che l’indice di modulazione si manteneva al disotto di uno quindi il circuito non andava in sovrammodulazione. Per sovrammodulazione si intende quel fenomeno di deformazione che si ha sul segnale modulato tute le volte che l’ampiezza del segnale modulante e maggiore dell’ampiezza della portante, che va da i valori maggiori di zero e minori di uno(>0modulazione in frequenza abbiamo calcolato nel primo caso una frequenza minima e una massima in base alla tabella dei valori originai di partenza, dopo abbiamo modificato i otto valori di amplitude che c’erano nella tabella a nostro piacimento calcolando sempre la frequenza minima F min e F max. Dopo di che ci siamo ricavati il delta f in entrambi i casi facendo la differenza tra la frequenza massima e quella minima. In conclusione posso affermare che il lavoro e riuscito correttamente e mi servirà per approfondire meglio la prossima prova.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza principale tra la modulazione di ampiezza (AM) e la modulazione di frequenza (FM)?
- Come si calcola l'indice di modulazione in un sistema AM?
- Cosa si intende per sovramodulazione e quali sono le sue conseguenze?
- Quali strumenti sono stati utilizzati per realizzare i modulatori in AM e FM?
La modulazione di ampiezza (AM) trasmette informazioni variando l'ampiezza del segnale portante, mentre la modulazione di frequenza (FM) modula la frequenza del segnale portante in proporzione all'ampiezza del segnale da trasmettere. La FM offre vantaggi in termini di minore sensibilità ai disturbi e migliore qualità di trasmissione.
L'indice di modulazione si calcola utilizzando la formula m = (A - B) / (A + B), dove A e B rappresentano i valori di ampiezza massima e minima del segnale. È stato osservato che, mantenendo l'indice di modulazione al di sotto di uno, il circuito non va in sovramodulazione.
La sovramodulazione si verifica quando l'ampiezza del segnale modulante supera quella della portante, causando deformazioni nel segnale modulato. Questo fenomeno è indesiderato e si verifica quando l'indice di modulazione è maggiore di uno.
I modulatori in AM e FM sono stati realizzati utilizzando Circuit Maker, un software che ha permesso di osservare il funzionamento e le variazioni dell'ampiezza e della frequenza nei diversi casi analizzati.