¿Es necesario que una onda portadora sea sinusoidal?

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Estoy tratando de modular AM una canción y tengo una idea de cómo lo haré, pero necesito una onda portadora para comenzar y he tenido problemas para crear una con un resonador cerámico porque no lo hago. No tengo un inversor CMOS.

Así que pensé que iría a comprar un chip IC que me pueda dar una onda de 500kHz y otra de 700kHz. Sin embargo, no sé qué necesito comprar. Entiendo la teoría detrás de una onda portadora, pero porque planeo usar un BJT para el mezclador. Tengo la sospecha de que podría usar una onda digital del oscilador en el colector y la señal para modular en la base.

Tenga en cuenta que el diagrama debe ser básico para mostrar mi idea.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

De todos modos, no sé mucho acerca de las ondas portadoras además de construir un receptor de radio AM y no sé nada sobre la modulación de amplitud de una señal.

¿Funcionaría mi idea o gastaré mi dinero si compro un chip que oscila solo en forma de ondas cuadradas? ¿Alguna parte o recomendaciones esquemáticas?

    
pregunta Klik

2 respuestas

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Los sistemas de portadora de onda cuadrada en realidad no son infrecuentes en los sistemas de comunicación por cable, fibra óptica o incluso de línea de vista óptica, pero es importante tener en cuenta que estos son sistemas de canal cerrado ; efectivamente, toda la energía que el transmisor produce en su mayor parte se puede asumir como recibida por el receptor. El beneficio aquí es que el transmisor y el receptor tampoco necesitan preocuparse por la otra información indeseable (armónica) que se generó.

Para la transmisión de RF a través del aire, las ondas cuadradas generan una gran cantidad de contenido armónico extraño y feo que violaría las restricciones de la FCC en el ancho de banda; ese contenido armónico sería una versión de menor potencia y menor calidad de su señal modulada original en una frecuencia separada y la consecuencia obvia es la interferencia a otros usuarios. Una excepción (notable) a esta regla empírica tendría que ser transmisores AM de Clase D , que funcionan por pulsos Modulación de ancho de una señal de onda cuadrada. Se las arreglan para funcionar porque tienen un filtro de salida muy rigurosamente diseñado que elimina el armónico y cambia el ruido de la señal del transmisor.

Tenga en cuenta que esto puede filtrarse bien, como el ejemplo de Clase D anterior, por medio de un filtro de salida en su modulador / transmisor; simplemente diseñaría un filtro de paso de banda para que pase su ancho de banda modulado alrededor de la frecuencia de la portadora mientras le da a cada otra frecuencia de señal un alto grado de atenuación.

En resumen, el uso de una onda cuadrada como portadora funciona, pero para la transmisión de RF por aire, es probable que el aumento en la complejidad del diseño del filtro de salida garantice que la salida espectral permisible supere el uso de una onda cuadrada. fuente.

¿Ha considerado usar un circuito LC (es decir, Colpitts o un oscilador Hartley) o un circuito de oscilador de cristal como fuente de alimentación de su proveedor? Estos pueden construirse a un costo muy bajo con un BJT e inductores / condensadores y tienden a generar buenas ondas sinusoidales con diversos grados de estabilidad. También tienen la ventaja de estar bastante bien caracterizados por la comunidad de radioaficionados.

EDITAR, con respecto a la guía de OP sobre osciladores Colpitts

El siguiente es un diseño de Colpitts que encontré en uno de mis textos de EE, con muchos de los valores de los componentes omitidos para permitir que esto sirva como genérico de un esquema como sea posible:

Aquí, \ $ R_1 \ $ / \ $ R_2 \ $ sirve para sesgar el transistor NPN, \ $ C_1 \ $ es el condensador de derivación del emisor, \ $ L_1 \ $ es un estrangulador de RF diseñado para prohibir la RF generada por filtrando de nuevo en su fuente de alimentación (como en el comentario de Sean en la otra respuesta), y \ $ C_2 \ $ / \ $ L_2 \ $ es el circuito del tanque Colpitts que genera la oscilación. Tenga en cuenta que lo construí utilizando un condensador variable de estator dividido / dual-gang. Esto permite que este circuito tenga una salida variable.

Como mencioné a continuación, la frecuencia de resonancia de este oscilador Colpitts es la siguiente:

\ $ f_ {res} = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {L_2 \ cdot C_2}} \ $

La capacitancia efectiva de \ $ C_2 \ $ es el equivalente de cada una de sus pandillas en serie, por lo que:

\ $ \ frac {1} {C_2} = \ frac {1} {C_a} + \ frac {1} {C_b} \ $

donde \ $ C_a \ $ / \ $ C_b \ $ son las capacidades de cada una de las pandillas. Debido a que la mayoría de las pandillas se mantienen en su mayor parte en el paso de bloqueo, esto puede mejorar a \ $ (\ frac {1} {2C_g}) ^ {- 1} \ $. Es probable que las imprecisiones en la frecuencia deseada en comparación con la frecuencia producida se deban a capacitancias parásitas en el circuito, y capacitancia parásita, como la capacitancia entre bobinas del inductor. También puede agregar capacitancia adicional al circuito del tanque para ayudar a corral o compensar el rango de frecuencia desde donde estaría.

    
respondido por el ecfedele
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Una onda sinusoidal pura consiste en una sola frecuencia. Se dice que cualquier otra cosa está compuesta de una combinación de ondas sinusoidales (busque Análisis de Fourier ). De hecho, la modulación es una forma particular de mezclar su señal de audio con el operador. Cualquier desviación no deseada de un seno puro se denomina distorsión . Una onda cuadrada contiene armónicos impares, todos los cuales formarán parte de la señal resultante junto con la señal de audio agregada.

Los armónicos de la portadora, si utiliza 700 kHz, aparecerían como otra señal a 2100 kHz, 3500 kHz, 4900 kHz, etc. El audio también estará allí. Estos armónicos adicionales se pueden filtrar, pero luego estás desechando toda la energía que se desvió para hacer los armónicos en primer lugar. Las señales adicionales también son mal vistas por las agencias reguladoras, ya que casi siempre interfieren con la operación de otra persona.

Puede ser práctico filtrar el portador a una onda sinusoidal antes de modularlo, y se pierde mucha menos energía si lo hace en la fuente. Pero una onda cuadrada no es una fuente portadora ideal, al menos en las técnicas de radio tradicionales.

    
respondido por el gbarry

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