Elektronika Előadás. Modulátorok, demodulátorok, lock-in erősítők

Hasonló dokumentumok
DIGITÁLIS KOMMUNIKÁCIÓ Oktató áramkörök

Elektronika Előadás. Digitális-analóg és analóg-digitális átalakítók

Informatikai eszközök fizikai alapjai Lovász Béla

Akusztikus MEMS szenzor vizsgálata. Sós Bence JB2BP7

Híradástechnika I. 2.ea

Analóg-digitális átalakítás. Rencz Márta/ Ress S. Elektronikus Eszközök Tanszék

Iványi László ARM programozás. Szabó Béla 6. Óra ADC és DAC elmélete és használata

X. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ

2. Elméleti összefoglaló

Hírközléstechnika 2.ea

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Hálózati egyenirányítók, feszültségsokszorozók Egyenirányító kapcsolások

4. témakör. Amplitúdó moduláció AM modulátorok, demodulátorok

5. témakör. Szögmodulációk: Fázis és frekvenciamoduláció FM modulátorok, demodulátorok

A digitális jelek időben és értékben elkülönülő, diszkrét mintákból állnak. Ezek a jelek diszkrét értékűek és idejűek.

JELEK ALAPSÁVI LEÍRÁSA. MODULÁCIÓK. A CSATORNA LEÍRÁSA, TULAJDONSÁGAI.

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

A/D és D/A átalakítók gyakorlat

Modulációk vizsgálata

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők felépítése, ideális és valós jellemzői

Akusztikus MEMS szenzor vizsgálata. Sós Bence

HÍRADÁSTECHNIKA I. Dr.Varga Péter János

Elektronika Előadás. Analóg és kapcsolt kapacitású szűrők

10.1. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ

Mintavételezés és AD átalakítók

Mérés és adatgyűjtés

Széchenyi István Egyetem Távközlési Tanszék Szám: L103 Mérési útmutató

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők táplálása, alkalmazása, alapkapcsolások

DR. KOVÁCS ERNŐ MŰVELETI ERŐSÍTŐK MÉRÉSE

Elektronika 11. évfolyam

Analóg digitális átalakítók ELEKTRONIKA_2

HÍRKÖZLÉSTECHNIKA. 2.ea. Dr.Varga Péter János

ANALÓG ÉS DIGITÁLIS TECHNIKA I

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba 7. mérés RC tag Bartha András, Dobránszky Márk

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők. Alapkapcsolások műveleti erősítővel.

Elektronika alapjai. Témakörök 11. évfolyam

Digitális mérőműszerek. Kaltenecker Zsolt Hiradástechnikai Villamosmérnök Szinusz Hullám Bt.

Nagyfrekvenciás rendszerek elektronikája házi feladat

Teljesítményelektronika szabályozása. Összeállította dr. Blága Csaba egyetemi docens

4. gyakorlat: Analóg modulációs eljárások

Mérés és adatgyűjtés

Érzékelők és beavatkozók

Kiegészítés a Párbeszédes Informatikai Rendszerek tantárgyhoz

MV4 megfigyelővevő. Czigány Sándor, valószínűleg jóval több IC-ből fog állni, mint modern társai, és gyengébbek

HÍRADÁSTECHNIKA I. Dr.Varga Péter János

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

Kommunikációs hálózatok 2 Analóg és digitális beszédátvitel

Gingl Zoltán, Szeged, :14 Elektronika - Alapok

π π A vivőhullám jelalakja (2. ábra) A vivőhullám periódusideje T amplitudója A az impulzus szélessége szögfokban 2p. 2p [ ]

Digitális modulációk vizsgálata WinIQSIM programmal

Elektronika Oszcillátorok

Az ideális feszültségerősítő ELEKTRONIKA_2

Villamos jelek mintavételezése, feldolgozása. LabVIEW előadás

Teljesítmény-erősítők. Elektronika 2.

Elektronika Előadás. Analóg és kapcsoló-üzemű tápegységek

Villamos jelek mintavételezése, feldolgozása. LabVIEW 7.1

MWS-3.5_E1 pont-pont adatátviteli mikrohullámú berendezés

Áramkörszámítás. Nyílhurkú erősítés hatása

Távközlő hálózatok és szolgáltatások Távközlő rendszerek áttekintése

M ű veleti erő sítő k I.

2. gyakorlat Mintavételezés, kvantálás

Alapvető Radar Mérések LeCroy oszcilloszkópokkal Radar impulzusok demodulálása és mérése

Elektronika Előadás

Tantárgy: ANALÓG ELEKTRONIKA Tanár: Dr. Burány Nándor

Programozható Vezérlő Rendszerek. Hardver

A/D és D/A konverterek vezérlése számítógéppel

Digitális mérőműszerek

Telemetria adó fejlesztés

KANDÓ KÁLMÁN VILLAMOSMÉRNÖKI FŐISKOLAI KAR. Mikroelektronikai és Technológiai Intézet. Aktív Szűrők. Analóg és Hírközlési Áramkörök

A mintavételezéses mérések alapjai

Elektronika IV (Analóg és hírközlési áramkörök II) 8. mérés: AD és DA átalakítók

1. Visszacsatolás nélküli kapcsolások

3.18. DIGITÁLIS JELFELDOLGOZÁS

Orvosi jelfeldolgozás. Információ. Információtartalom. Jelek osztályozása De, mi az a jel?

3.12. Rádió vevőberendezések

Analóg-digitál átalakítók (A/D konverterek)

Jelkondicionálás. Elvezetés. a bioelektromos jelek kis amplitúdójúak. extracelluláris spike: néhányszor 10 uv. EEG hajas fejbőrről: max 50 uv

Feszültségérzékelők a méréstechnikában

PWM elve, mikroszervó motor vezérlése MiniRISC processzoron

9. Modulátorok. Losonczi Lajos - Analóg áramkörök kurzus - Sapientia Tudományegyetem Marosvásárhely 9-1

Balatonőszöd, június 13.

FM rádióadás készítése és vétele

HÍRKÖZLÉSTECHNIKA. 1.ea. Dr.Varga Péter János

Szűcs László. MŰSZERISMERTETŐ SEGÉDLET a Laboratórium 2. c. tárgy méréseihez

A fázismoduláció és frekvenciamoduláció közötti különbség

Teljesítményerősítők ELEKTRONIKA_2

Konverter az 50 MHz-es amatőrsávra

AX-DG105. FIGYELMEZTETÉS Balesetveszélyes v. akár halálos tevékenységek és körülmények meghatározása

JELEK ALAPSÁVI LEÍRÁSA. MODULÁCIÓK. A CSATORNA LEÍRÁSA, május 19., Budapest

RC tag Amplitúdó és Fáziskarakterisztikájának felvétele

Mintavétel: szorzás az idő tartományban

Számítógépes Hálózatok

Alapsáv és szélessáv. Számítógépes Hálózatok Amplitúdó-moduláció. Szélessáv

1. ábra a három RC-tagból felépített fázistoló

Kísérleti hangrendszer tervezése házimozihoz

Digitális Fourier-analizátorok (DFT - FFT)

3.12. Rádió vevőberendezések

Elektronika I. Gyakorló feladatok

ÉRZÉKELŐK ÉS BEAVATKOZÓK I. 4. VILLAMOS ELVŰ MÉRÉSEK ALAPELVEK, ALAPÁRAMKÖRŐK

9. Mérés. PLL Fáziszárt Hurok. Összeállította: Mészáros András, Törőcsik Márton

Átírás:

Elektronika 2 10. Előadás Modulátorok, demodulátorok, lock-in erősítők Irodalom - Megyeri János: Analóg elektronika, Tankönyvkiadó, 1990 - U. Tiecze, Ch. Schenk: Analóg és digitális áramkörök, Műszaki Könyvkiadó, 1999 - Rorabaugh Ch: Modulation and Demodulation, Springfield, 2000

Analóg moduláció Hordozó: Amplitúdó-moduláció(AM): Frekvencia-moduláció (FM): Fázis-moduláció (PM) Amplitúdó-modulált jel

Analóg moduláció Frekvencia-modulált jel Fázis-modulált jel

Digitális moduláció Amplitúdó-kódolás (ASK amplitude shift keying) Frekvencia-kódolás (FSK frequency shift keying) Fázis-kódolás (PSK phase shift keying)

Analóg amplitúdó-modulátoros adókészülék Kollektor-modulált C osztályú, ellenütemű erősítő.

Két oldalsávos (DSB: double sideband) modulátor Sávszűrő áteresztő tartománya

Egy oldalsávos (SSB: single sideband), hordozómentes (suppressed carrier) modulátor

Egy oldalsávos (SSB: single sideband), hordozómentes (suppressed carrier) modulátor fáziseltolással

Lock-in erősítők Cél: zajos jelből kinyerni a hasznos összetevőt. Megoldás: a hasznos jel transzlációja olyan (általában magasabb) frekvenciatartományba, ahol kevesebb a zaj és hatékonyabban kiszűrhető - például: optikai szaggató, frekvencia-moduláció; csak a moduláló frekvencián történik detekció, a többi sávban jelenlevő zaj időbeli átlaga nulla; demodulátorral és aluláteresztő szűrővel nyerhető ki a jel.

Optikai transzmisszió-mérés Mérési elrendezés Tipikus frekvenciaspektrum kevéssé fényáteresztő minta esetén

Optikai transzmisszió-mérés szaggatóval Mérési elrendezés A hasznos jel alacsonyabb hátterű sávba került, a mérés lényegesen jobb jel-zaj viszonyt biztosít. A hangolt erősítő hátrányai: - a jósági tényező: Q = f k /Df nem elég nagy; - a mérés könnyen elhangolódik; - az egyenirányító a zajt hozzáadja a hasznos jelhez.

Optikai transzmisszió-mérés szaggatóval és fázisérzékeny detektorral Szinkron egyenirányítás A sávszélesség Df = 1/4RC. Nagy időállandóval nagy jósági tényező biztosítható. A szűrő központi frekvenciája szorosan a szaggató frekvenciához kapcsolt (lock-in), nem hangolódhat el.. Az elektronikus zaj nullára átlagolódik, nem eredményez egyenáramú összetevőt a kimeneten.

Lock-in erősítés elve

Demoduláció / keverés Referencia szinuszjellel szorozzuk a bemenő jelt. Két szinuszjel összege interferenciát eredményez. Két szinuszjel szorzatában a két frekvencia összege és különbsége található. Ha a két frekvencia közel egyenlő: alacsonyfrekvenciás lüktetést eredményez. Szorzat Két szinuszjel Összeg szinteltolás és erősítés

Demoduláció / keverés A lüktetés frekvenciája nullához közelít, ha a két frekvencia egyenlővé válik Referencia 1 Jel frekvencia / referencia frekv. Mixer kimenet 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25

Fázis-érzékeny detektálás A frekvenciák azonosak Referencia = sin(2pft) Jel= sin(2pft + f) f fáziskülönbség Szorzat= cos(f) - cos(2pft) Referencia jel Fáziskülönbség f 0 Szorzat - jelalak 0.2 p 0.4 p 0.6 p 0.8 p p

Fázis-érzékeny detektálás

Fázis-hangolás Referencia jel fázisának szabályozása Tartomány: 0 360 Hangolási feltétel: maximális DC kimenet

Referencia jelforrás Belső referencia - stabil referencia frekvencia Külső referencia A rendszertől jön a referencia jel például szaggató (chopper) A belső referencia a rendszerreferenciára kapcsolódik (lock-in) PLL: phase locked loop (fáziszárt hurok)

Analóg keverő (mixer) Direkt szorzás pontos nem elég nagy dinamika gyenge jel Kapcsoló mixer nagy dinamikus tartomány de: a felharmonikusokat is demodulálja

Digitális keverő (mixer) Bemenő jel mintavételezése (ADC) Numerikus jelszorzás a processzorban Kimenőjel előállítása DA konverterrel (DAC) Előnyök: nagy műveleti pontosság nincs DC drift az aluláteresztő szűrőkben digitális jelkondícionálás Korlátok: zajos jel kinyeréséhez 32 bit-es ADC kell nem lehetséges 32 bites mintavételezés 100 khz-en Lassú szervók hajtásához tökéletes például: lassú folyamatok irányítása, hőmérséklet-szabályozás