Modülasyon için iki önemli sinyalin olması şarttır. Bunlar
bilgi sinyali ve taşıyıcı sinyalidir. Bunlardan frekansı düşük
olan uzak mesafelere gönderilecek olan bilgi sinyali, frekansı
yüksek olan ise hamal vazifesi gören taşıyıcı sinyalidir.
100 KHz. ve 5 KHz. 'lik iki ayrı sinyalden hangisinin bilgi,
hangisinin taşıyıcı olduğunu tespit edebiliriz.
Şekil 4.1 - Genlik Modülasyonlu Dalganın Oluşumu |
Şekil 4.1 'de 5 KHz. 'lik bilgi sinyali ile 100 KHz. 'lik
taşıyıcının modülasyonu gösterilmiştir.
Şekilde gösterildiği gibi alçak frekanslı bilgi sinyalinin
pozitif (+) alternanslarında taşıyıcının genliği artar. En
büyük genlik, bilgi sinyalinin (+) peak noktasında elde edilir.
Alçak frekanslı bilgi sinyalinin negatif (-) alternanslarında
ise taşıyıcının genliği azalır. En küçük genlik ise, bilgi
sinyalinin (-) peak noktasında elde edilir. Böylece taşıyıcının
genliği, bilgi sinyaline göre değiştirilmiş olur.
Burada modüle eden sinyal, bilgi sinyalidir. Modüle edilen
ise taşıyıcıdır.
Bir genlik modüleli (A-M) sinyalin, zamana göre eşitliği;
EA - M(t) = [EC + Em(t)].cosWt
'dir.
Bu eşitliği açarsak;
EA - M(t) = [EC + Em .
cosWmt].cosWct
EA - M(t) = EC.cosWct + Em.cosWmt
. cosWct
cos a . cos b = (1/2) cos(a+b) + (1/2)cos(a-b)
olduğundan;
EA - M(t) = EC cosWct + (Em
/ 2) cos (WC + Wm)t + (Em
/ 2) cos (Wc - Wm)t
Wct = 2π fct (Taşıyıcı sinyalinin açısal frekansı)
Wmt = 2π fmt (Bilgi sinyalinin açısal frekansı) olduğundan;
| Ec cos 2π fct + |
(Em/2) cos 2π (fc + fm) t + |
(Em/2)
cos 2π (fc - fm) t |
Taşıyıcı Sinyali |
Üst Kenar Band |
Alt Kenar Band |
Yapılan matematiksel işlemden anlaşılacağı gibi bir A-M sinyal
3 bileşenden oluşur.
A-M SİNYAL |
 |
| Taşıyıcı Sinyali |
Üst Kenar Band |
Alt Kenar Band |
Bu sinyallerden herhangi birisinin olmaması halinde elde
edilen sinyal, A-M sinyal değildir. A-M sinyal olabilmesi
için üç sinyalin olması şarttır.
EA - M(t) = EC cos 2π fc t + (Em
/ 2) cos 2π (fc + fm) t + (Em / 2) cos 2π
(fc - fm)t
formülünde;
EC = Taşıyıcının genliği
fc = Taşıyıcının frekansı
fc + fm = Üst kenar bandın (ÜKB) frekansı
fc - fm = Alt kenar bandın (AKB) frekansı
(Em / 2)= ÜKB ve AKB 'ın genliğini gösterir.
(fc + frn) gibi toplam frekanslar ÜKB 'ı, (fc - fm) gibi
fark frekanslar ist AKB 'ı oluşturur. Genlik modülasyonu neticesinde;
taşıyıcı sinyali, taşıyıcınır üstünde ÜKB, taşıyıcının altında
ise AKB oluşur. Kenar bandların genliği ise eşittir.
Örneğin, 100 KHz.'lik taşıyıcı ile 5 KHz.lik bilgi sinyali
A - M 'na tabi tutulursa, meydana gelecek üst kenar bandın
frekansı;
FÜKB= 100+5 = 105
Alt kenar bandın frekansı ise;
fAKB = 100-5 = 95 KHz. olacaktır.
Şu anda kenar bandları tanıdığımıza göre modülasyonun yeni
tanımını yapabiliriz:
Alçak frekanslı bilgi sinyalleri ile yüksek frekanslı taşıyıcı
sinyallerin elektronik devre elemanı içinde karıştırılarak,
taşıyıcı sinyalinin altında ve üstünde olmak üzere iki tarafında
yeni frekanslar elde etme işlemine MODÜLASYON
denir.
Bilgi sinyali ile taşıyıcı sinyali lineer çalışma yapmayan
bir elektronik devre elemanı (transistör) içinde karıştırılır.
Eğer lineer çalışma yapan bir devre elemanına bu iki sinyal
uygulanırsa, çıkışında girişe benzeyen sinyaller elde edilir.
Yani bu durumda giriş ile çıkış doğru orantılıdır. Modülasyon
işlemini gerçekleştiren transistörün çalışma noktası nonlinear
(linear olmayan) bölgeye kaydırılırsa çıkış, girişe benzemez.
Yani çıkıştan girişe benzemeyen, girişten farklı sinyaller
alınır. Girişe, farklı frekanslarda iki sinyal uygulandığında,
eleman çıkışından, girişe uygulanmayan yeni frekanslarda başka
sinyaller alınır. Genlik modülasyonunda, bir elektronik devre
elemanına taşıyıcı ve bilgi sinyali olmak üzere iki farklı
sinyal uygulandığında, eleman veya devrenin çıkışından farklı
frekanslarda kenar bandlar alınır. Bundan dolayıdır ki; modülasyon
lineer çalışma yapmayan bir devre elemanı içinde gerçekleştirilir.
Toplam ve fark frekansları elde etmek için en az iki veya
daha fazla sinyalin lineer çalışma yapmayan bir devre içinde
karıştırılması işlemine HETERODİN (karıştırma) denir. Heterodin
işleminin verici kademesi içindeki uygulamasına MODÜLASYON
denir.
Şekil 4.2 - Genlik Modülasyonu |
Genlik modülasyonunda esas olarak antenden yayınlanan frekanslar;
taşıyıcı, toplam ve fark frekanslar (AKB ve ÜKB) dir. Şekil
4.2 'de 5 KHz. 'lik bilgi ile 100 KHz. 'lik taşıyıcı sinyali
genlik modülasyonuna tabi tutulmuş ve modülasyon neticesinde
105 KHz. 'lik bir üst kenar band, 95 KHz. 'lik alt kenar band
oluşmuştur. Bilgi sinyalinin frekans ve genliğine bağlı olarak
taşıyıcının genliği değiştirilerek genlik modüleli sinyal
elde edilmiştir. Burada unutulmaması gereken nokta, genlik
modüleli sinyalin frekansı da 100 KHz.'dir Çünküı,
modülasyon sonucunda taşıyıcının frekansı değil, genliği değiştirilir.
