AM - Amplitudenmodulation

In der Anfangszeit der Signalübertragung war die Amplitudenmodulation das wichtigste Verfahren zur Aufbereitung von Signalen. Schaltungstechnisch ist die Amplitudenmodulation sowohl auf der Senderseite, als auch auf der Empfängerseite leicht zu realisieren.

Bei der Amplitudenmodulation beeinflusst das niederfrequente Informationssignal UI das hochfrequente Trägersignal UT. Das Informationssignal verändert nur die Amplitude. Frequenz und Phase (Polung) bleiben erhalten.
Diagramm der Impulsschwingung, des Trägersignals und des modulierten Signals
Bei der Amplitudenmodulation wird ein hochfrequentes Trägersignal erzeugt und mit der Amplitude (Lautstärkeinformation) des Audiosignals verändert. Die Frequenz des Informationssignals ist nicht mehr unmittelbar im Träger enthalten, sondern wirkt sich als Amplitudenschwankungen des Trägersignals aus.

Beispiel: Die Lautstärke eines Signals wird durch die Amplitudenhöhe übertragen. Die Tonhöhe eines Signals wird duch die Frequenz der Hüllkurve (Trägerfrequenz) übertragen.

Die ideale AM besteht aus 3 Sinusschwingungen. Der Trägerfrequenz und den beiden Seitenfrequenzen (oben und unten). Wobei nur ein Seitenband zur Übertragung notwendig wäre.

Eigenschaften der Amplitudenmodulation

  • Die AM ist störanfällig, weil die Information in der Amplitude steckt.
  • Wird sie beeinflusst, so ist die Information weg oder verfälscht.
  • Es kann nicht jede beliebige Amplitude übertragen werden.
  • Die Bandbreite (Δf) liegt bei 10 kHz.

Störungen bei Amplitudenmodulation

Die AM-Signale sind anfällig gegen atmosphärischen und technischen Störungen. Störungen im hochfrequenten Bereich werden zum Nutzsignal hinzuaddiert und sind, sofern ausreichend stark, zum Beispiel als Knackser aus einem Lautsprecher zu hören.

  • Wettererscheinungen
  • Schaltvorgänge im Stromnetz (ein- und ausschalten von Geräten)
  • hochfrequente Übertragungen im Stromnetz (hochfrequente Abstrahlung)
  • die Folge sind Verzerrungen, schlechte Übertragungsqualität

Vereinfachte Darstellung eines AM-Modulators

Vereinfachte Darstellung eines AM-Modulators
Die Amplitudenmodulation ist schaltungstechnisch einfach zu realisieren und deshalb auch sehr preiswert. Die Amplitudenmodulation wird für die Lang-, Mittel- und Kurzwelle verwendet.

AM-Demodulation

Schaltung zur Demodulation eines amplitudenmodulierten Signals
Bei der Amplitudenmodulation kann das Ursprungssignal im Prinzip durch einen geeigneten Filter wieder zurückgewonnen werden.

Spannungsverlauf des AM-Signals Frequenzspektrum:
Frequenzspektrum des AM-Signals
Das AM-Signal UAM setzt sich aus Trägersignal UT (fT) und der unteren und oberen Seitenfrequenz (fu und fo) zusammen.
Mit einer Diode wird das AM-Signal UAM gleichgerichet und über den Kondensator CL wird der Trägersignalanteil kurzgeschlossen.
Spannungsverlauf URL ohne CL Frequenzspektrum:
Frequenzspektrum URL ohne CL
Spannungsverlauf URL mit CL
Spannungsverlauf Ui Frequenzspektrum:
Frequenzspektrum
Der Koppelkondensator CK und der Innenwiderstand der nachfolgenden Schaltung haben eine Hochpasswirkung und unterdrücken somit den Gleichspannungsanteil. Der Tiefpass aus RS und CS reduzieren die NF-Bandbreite.

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