[결과보고서]전기신호의 근거리 통신을 위한 변조회로(modulation circuit)

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목차

1. 실험 제목
2. 관련 이론
- 변조(modulation)
- 변조기(modulator)
- 진폭변조(AM : amplitude modulation)
- 각도변조(angle modulation)
- 주파수 변조(FM)
- 위상변조(PM)
- 펄스 변조(pulse modulation)
<표본화와 유지 이론(sampling and holdinf theorem)>
<아날로그 펄스 변조(analog pulse modulation)>
<디지털 펄스 변조(digital pulse modulation)>
3. 실험결과

본문내용

1. 실험 제목
- 전기신호의 근거리 통신을 위한 변조회로(modulation circuit)
2. 관련 이론
- 변조(modulation)
변조 : 신호주파수 스펙트럼을 옮기는 것을 의미.
변조가 필요한 이유 : 주파수 분할다중통신(frequency division multiplexing)에 대한 문제점 해결
송, 수신 안테나의 설계에 대한 문제점 해결
이로 인해서 잡음을 제거할 수 있고 회로 소자의 단순화와 시스템의 소형화
변조를 신호에 대해 시간영역에서 주파수 영역으로 변환할 수 있는 푸리에 변환을 통해 푸리에 스펙트럼으로 표시하면 다음과 같다.
여기서 ω=2πf (각속도 : angular velocity)
f : 주파수(frequency), t : 시간
- 변조기(modulator)
변조기는 곱셈기에 신호 f(t)와 반송파 를 통과하여 피변조파(f(t))를 만들어내는 것을 의미한다.
- 변조 방식의 종류
무변조시 지속적인 진동(파형)을 전압 형식으로 표시하면 순시전압 v(t)는 다음과 같다.
A : 진폭(amplitude), ω : 각속도(angular velocity)
t : 시간, φ : t=0일 때 위상각(phase angularity)
진폭 변조(AM : amplitude modulation) : 진폭 A를 변화시키는 것
주파수 변조(FM : frequency modulation) : 각속도 ω를 변화시키는 것
위상 변조(PM : phase modulation) : 위상 φ를 변화시키는


4) 앞의 실험에서 반송파 주파수와 입력주파수를 확인하고 어떻게 변화되는가를 간단히 적으시오.
[ 출력에 나오는 반송파와 인버터를 이용해 만든 Q2의 입력전압을 같이 나타내었다. 주파수를 측정해 보면 변화가 없음을 확인 할 수 있다. 이는 이 회로에서 Q2입력전압이 출력에 반송파의 역할을 하므로 주파수에는 변화가 없고, 단지 트랜지스터, 저항 및 Q1의 입력전압인 신호파에 의해 진폭만 달라지는 회로이기 때문이다. ]
5) 가변저항 100㏀를 조정하여 백분 변조율을 구하고 과변조가 되는지 안되는지를 확인하시오. 그리고 최대 변조율일 때 파형을 그리시오.
, ,
를 이용하여 변조율(M)을 구하여 보면
[ 가변저항을 0에서부터 서서히 증가시켜보았다. 저항 값이 증가할수록 출력의 최대 peak-to-peak는 증가하였다. 마찬가지로 최소 peak-to-peak 또한 감소를 하였다. 하지만 저항 값을 계속 증가시킬수록 최소 peak-to-peak값이 감소를 하다가 어느 순간부터 증가를 하였다. 이는 과변조가 일어났기 때문이다. 즉 저항값을 증가시킬수록 변조파의 peak가 증가하는데 반송파의 peak값인 470mV보다 작으면 변조율이 1보다 작고 같으면 최적변조인 1이 된다. 만약 위의 그래프에서처럼 변조파의 peak값이 470mV보다 커지게 되었을 때를 살펴보면, 출력파에서 변조파가 0보다 크면 반송파의 peak값인 470mV에 더해져서 출력 peak값이 0.97V가 나오게 되었다. 변조파의 크기가 -가 되어 반송파의 peak값보다 커지게

참고 자료

없음