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Sonntag, 5. Februar 2012

Frequenzmodulationskarte

Kurzbeschreibung

Abb. 1: Frequenzmodulationskarte
Best.-Nr. 190-30015

Die Frequenzmodulation (FM) gehört zu den bekanntesten Modulationsarten der Informations- und Kommunikationstechnik. Die Frequenzmodulationskarte der Reihe STARTUP versetzt Studierende in die Lage, alle Einzelheiten dieser Technik kennenzulernen.

Die Anschlüsse sind auf 2mm-Buchsen geführt.

 

 

 

 

Modulationseingang

Abb. 2: Modulationseingang

Aus der oberen Abbildung ist die Arbeitsweise der Modulation ersichtlich. Das Eingangssignale UM ist eine Spannung. Der Pegelbereich dieser Spannung liegt im Bereich von ±2,3V. Amplitudenmäßig größere Signale werden intern durch eine Begrenzerschaltung gekappt. Der Eingang ist impedanzgewandelt.

Die wesentlichste Funktion dieser Karte ist die Modulation des Trägersignals in seiner Frequenz durch eine Modulationsspannung.

 

Trägersignal

Die Frequenz des Trägersignals fT wird in Abhängigkeit vom Pegel des Eingangssignals (Informationssignals) variiert. Die Information steckt daher in der Frequenz der Trägerschwingung. Die Amplitude der Trägerschwingung spielt hier keine bedeutende Rolle.

Die Informationsspannung UM variiert amplitudenmäßig zwischen ihren Grenzen und erzeugt so eine minimale Frequenz fTmin und eine maximale Frequenz fTmax und damit einen Frequenzhub ΔfT.

Das Trägersignal selbst wird von der Karte vorgegeben. Es handelt sich um ein Sinussignal.

Trägerfrequenzbereiche

Abb. 3: Trägerfrequenzbereiche

Die Frequenz des sinusförmigen Trägersignals läßt sich in einem weiten Bereich zwischen 550Hz und 1,8MHz variieren.

Hierzu wird zum einen eine Grobauswahl durch einen Bereichsjumper JP1 getroffen und zum anderen erfolgt die Feinabstimmung stufenlos mit einem Spindeltrimmer (R2).

Bereich 1: 55kHz bis 1,8MHz (schnell)

Bereich 2: 550Hz bis 18kHz (langsam).

Ausgangsfilter

Abb. 4: Ausgangsfilter

Das Ausgangssignal kann gefiltert werden.

Das frequenzmodulierte Signal UFM steht am Jumper JP2 an.

Für praktische Anwendungen wird dieses Signal oft noch einmal in der Bandbreite begrenzt, was eine Filterung des Signals bedeutet.

Speziell für diesen Zweck ist ein Feld zur individuellen Bestückung mit fest eingelöteten Bauteilen vorgesehen. Die Wahl der Komponenten ist anwendungsabhängig und damit frei wählbar.

HF-BNC-Anschluss

Abb. 5: HF-BNC-Anschluss

Schließlich kann das so gefilterte Ausgangssignal U*FM an der BNC-Buchse abgegriffen werden.

Für den so häufig vorkommenden Fall eines 50Ω-Anschlusses ist auch gesorgt.

Durch die Wahl der Jumperstellung von JP2 kann die BNC-Buchse mit einem internen 50Ω-Widerstand gekoppelt werden. Er bildet dann den Ausgangswiderstand der Schaltung.

Die Ausgangsamplitude liegt zwischen ±1V.

Praktische Versuche

Die folgende Liste führt typische Themen auf, zu denen mit der Karte praktische Versuche durchgeführt werden können:

  • Frequenzmodulation (FM)
  • Modulation von Spannungssignalen
  • Modulationssignale
  • Träger- und Informationsschwingung
  • Modulator
  • Modulationsindex
  • Bandbreite und Frequenzhub

Datenblatt

Hinweis:
Alle Daten verstehen sich als typische Werte. Abweichungen sind insbesondere durch Bestückungsänderungen möglich. Änderungen vorbehalten. Das Zubehör ist optional erhältlich und muss extra bestellt werden. Es gehört nicht zum Lieferumfang der Karte.

Lieferumfang

Die Lieferung erfolgt je nach Best.-Nr. als fertig aufgebaute und getestete Baugruppe (Fertiggerät) bzw. als kompletter Bauteilsatz zu praktischen Lötübungszwecken (Bausatz). Zubehör ist optional und muss extra bestellt werden. Dieses Zubehör gehört auch nicht zum Lieferumfang.

hier: Vollständige Produktbeschreibung als Download

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