วิชา  ระบบสื่อสารแอนะลอก

หน่วยที่  2  ชื่อหน่วย  การมอดูเลตแถบข้างเดียว (Single Sideband  Modulation)                  จำนวน  9  คาบ

ใบงานที่  3  ชื่องาน  การมอดูเลตได้ดุล (Balanced modulator)                                               จำนวน  3  คาบ

 

จุดประสงค์ทั่วไป

            เพื่อให้เข้าใจการทำงานการมอดูเลตแถบข้างเดียว

 

จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม

1.      วัดรูปคลื่น Balanced modulator ได้

2.      วิเคราะห์สเป็กตรัมของสัญญาณ SSB ได้

3.      อธิบายผลแตกต่างระหว่าง Balanced modulator และ Unbalanced modulator ได้

 

 

 

เนื้อหา

 

            ลักษณะที่สำคัญ

                        ทฤษฎี AM การผสมสัญญาณหมุนที่ทดสอบในบทที่ 1 ซึ่งเป็นการแสดงว่ากระบวนการ modulation carrier และ two side band

                        S_o V_m(t)  คือ  Modulating Signal : V_m(t) = B sin(2pft)

                        และ V_C(t) Carrier :V_C(t) = A sin(2pft)

 

                        modulated signal V_m(t)  ประกอบด้วย

                        A sin(2pft)                              carrier

                        m*A/2*cos[(2p(F-f)t)]                        lower side band

                        m*A/2*cos[(2p(F-f)t)]                        lower side band

                        ถ้า modulating signal ไม่ได้ประกอบด้วย Single sine wave แต่มี generic singnal มีความถี่ระหว่าง f1 และ f2 โดยมี Amplitude Modulation Spectrum นี้เคลื่อนที่อยู่เหนือและใต้ Carrier (รูป 3.1)

 

 

 

 

-63-

 

 

รูปที่ 3.1

 

            Carrier ไม่ได้มีข่าวสารอยู่ มี amplitude คงที่ และความถี่เป็นอิสระ กับ modulating signal two side band มีลักษณะเหมือนกันในแต่ละด้าน amplitude ของทั้งสองเปลี่ยนไปตาม m*A/2 และความถี่แตกต่างจากความถี่ของ Carrier ของจำนวนเดียวกัน f คุณจะเห็นว่า ข้อมูลทั้งหมดสามารถถูกส่งโดยใช้ One single side band (SSB) against Amplitude modulation AM จาก amplitude modulation Single side band มีข้อดีดังต่อไปนี้

 

·       Band ของสัญญาณมอดูเลท ลดลงครื่งหนึ่งหมายความว่า ในช่วงความถี่เดียวกัน มีจำนวน Channel เพิ่มขึ้น 2 เท่า

·       กำลังที่จ่ายออกมาจาก Transmitter จ่ายให้กับข่าวสารเพื่อส่งออกไปต่างจาก AM ซึ่งกำลังส่วนใหญ่มาจาก Carrier ในข้อดีของ SSB ตาม AM สามารถรู้ได้ว่า

·       ความซับซ้อนของวงจรเพิ่มขึ้นใน มอดูเลเตอร์ และดีมอดูเลเตอร์

·       ต้องการสร้าง Carrier ใน คาดซับ เพื่อตรวจจับการผสมสัญญาณให้ถูกต้องจากการใช้ SSB

·       การงาน SSB ตัวอย่างการใช้ SSB

·       การส่งสัญญาณวิทยุ

·       การส่งสัญญาณโทรทัศน์ชนิดหลายช่อง (Multi Channal) multichannel Telephone (รูป 3.2) โดยใช้เทคนิคของ FDM (Freqlency Dinision Multiplexing)

·       การส่งข้อมูลแบบความเร็วสูง (Modem V35/V36/V37)

 

 

รูป 3.2  Ferquency Division Multiplexing FDM

 

Balanced Modulator

                        Balanced Modulator คือ วงจรซึ่งสร้าง Amplitude Modulation มี Supressed Carrier ประกอบด้วย Single side band เพื่อให้ได้ผลดังกล่าว เพียงพอที่จะเพิ่ม Carrier Signal และ Modulating Signal ระหว่างทั้ง 2 ถ้า V_m(t) คือ modulating Signal

 

                        V_m(t) = B sin(2pft)

                        และ V_C(t) เป็น Carrier     V_C(t) = A sin(2pft)

                        Modulated Signal V_m(t) มีส่วนประกอบ 2 ส่วน (รูป 3.4)

                                    K cos[2p(F-f)t]                                   lower side band

                                    K cos[2p(F+f)t]                                  upper side band

                        IC  ที่ใช้มักจะเป็น Signal Multiplier และเป็น Balanced Modulator คือ 1496 ประกอบด้วย Quadruple Differential Amplifier  ที่ทำงานโดย Differential Amplifier output signal ประกอบด้วย gain คงที่ซึ่งรวมกับาผลที่ได้จาก input signal ทั้ง 2

-65-

 

 

รูป Balanced Modulator

 

 

รูป  Wave forms of  the balanced modulator

 

รูป  Spectrum of the signal generated by the balanced modulator

 

เครื่องมือและอุปกรณ์

            1.  แผงทดลองหมายเลข T10A, T10B                                                  1  ชุด

            2.  แหล่งจ่ายไฟ   ±  12 Vdc                                                     1  เครื่อง

            3.  ออสซิโลสโคป                                                                     1  เครื่อง

            4.  สายต่อวงจร                                                                                    30  เครื่อง

ลำดับการทดลอง

1.     
ต่อแผงทดลองตามรูป  และจ่ายไฟ  ±  12 V.  ให้กับวงจร

 

-67-

2.      ตั้งค่า VCO1 ที่แผง T10A โดยใช้ออสซิโลสโคปวัดสัญญาณที่ RF/FM OUT (19)

 

·       ปรับปุ่ม  LEVEL  =  1  Vp-p

·       ปรับปุ่ม  FREQ.  =  450  kHz

3.      ตั้งค่า FUNCTION GEN ที่แผง T10A  โดยใช้ออสซิโลสโคปวัดสัญญาณที่ OUT (6)

 

·       JUMP J1  สัญญาณ sine

·       ปรับปุ่ม  LEVEL  =  0.5  Vp-p

·       ปรับปุ่ม  FREQ.  =  10  kHz

4.      ตั้งค่า  BALANCED MODULATOR 1 ที่แผง  T10B

 

·       ปรับปุ่ม CARRIER NULL อยู่ที่ตำแหน่งกึ่งกลาง เพื่อให้ modulator "balanced"

·       ปรับปุ่ม OUT LEVEL อยู่ในตำแหน่งกึ่งกลาง

5.      นำออสซิโลสโคป CH1 วัดที่จุด 2  และ CH2  วัดที่จุด 1  ของ  BALANCED MODULATOR1  บันทึกรูปคลื่น