Rob's web

Modulatie

Home - Techniek - Electronica - Radiotechniek - Modulatie


Modulatie is het combineren van een gegevenssignaal op een draaggolf met een hogere frequentie.

Bij radio en televisie, maar ook bij telefonie voor dataoverdracht, dus in het algemeen in de telecommunicatie, is het in principe mogelijk een signaal direct in draadloze vorm uit te zenden. Het signaal dat door een microfoon wordt opgewekt, en dat frequenties onder 20 kHz bevat, wordt dus met die frequentie uitgezonden. Een dergelijke frequentie plant zich echter niet goed voort door de atmosfeer en bovendien zou er maar een zender tegelijk in bedrijf mogen zijn.

Dit probleem wordt opgelost door het bronsignaal met een draaggolf over te brengen. Hierdoor wordt de essentie van het signaal overgebracht naar een smalle band rond de draaggolffrequentie, waaruit later door demodulatie het oorspronkelijke signaal weer kan worden teruggewonnen. Door draaggolven van verschillende frequentie te gebruiken kunnen verschillende zenders uitzenden zonder elkaar te hinderen en door de selectiviteit van de ontvanger uit elkaar gehouden worden.

Bij telefonie ligt deze frequentie midden in de doorlaatband, ongeveer 2 kHz. Voor specifiek dit laatste zie verder bij modem.

Draaggolf

De draaggolf c(t) is een zuiver sinusvormig signaal, met een frequentie f, veel hoger dan de hoogste in het bronsignaal x(t) voorkomende frequentie. Voor de draaggolf kunnen we schrijven:

eq 1

waarin A de amplitude is van de eq 2 de hoekfrequentie.

In beginsel zijn er twee mogelijkheden voor modulatie: variëren van de amplitude A of variëren van de hoek eq 3. Daarbij zorgt men er in de praktijk voor dat de variaties niet te groot zijn, zodat de gunstige draaggolfeigenschappen behouden blijven. Het gevolg is dat de gemoduleerde signalen lokaal, dat wil zeggen gedurende enkele perioden van de draaggolf op een harmonisch signaal lijken met de bij de modulatievorm behorende amplitude en frequentie.

Het vermogen in een 'kale' draaggolf is als volgt te bepalen: Voor een sinusvormige draaggolf met een topspanning eq 4 kunnen we schrijven:

eq 5

Het draaggolfvermogen volgt uit de effectieve waarde van de (sinusvormige) draaggolf, en de weerstand waarin het vermogen wordt gedissipeerd. De effectieve waarde van de spanning is:

eq 6

en het draaggolfvermogen bedraagt dus:

eq 7

Modulatie

We kennen in de praktijk drie methoden om eed draaggolf te moduleren:

am & fm
Verschil tussen AM en FM.

Behalve deze vormen van modulatie kunnen er ook mengvormen gemaakt worden zoals Quadratuur Amplitude Modulatie (QAM) zoals die gebruikt wordt om de kleurhulpdraaggolf te moduleren. Het resultaat is een fase en amplitude modulatie die de kleur en intensiteit vertegenwoordigt.