Telecomunicazioni
Svolgimento della prova 2
Lo schema a blocchi per usare un modulatore di fase per produrre la FM è il seguente:
WBFM
XO
XN
+
Limitatore
Modulatore
bilanciato
NBFM
-90°
Vm (t)
Integratore
Si può utilizzare un qualsiasi modulatore di fase, ponendo in serie con l’ingresso di
modulazione una rete RC o RL ben progettata, o un integratore realizzato con un
amplificatore operazionale. Nel precedente schema viene prodotta una FM a basso indice
nel modulatore di fase a banda stretta, preceduto da un integratore. Per ottenere gli alti
indici di modulazione richiesti, il modulatore FM è seguito da moltiplicatori di frequenza
(blocco XN ).
La frequenza fxo dell’oscillatore a cristallo è la seguente:
fxo = fc / N
dove fc è la frequenza della portante assegnata e N è il fattore moltiplicativo:
fxo = 100.1 MHz / 24 = 4.170833 MHz
Per calcolare la massima deriva ammissibile dell’oscillatore occorre prima fare alcune
considerazioni sulle specifiche per la radiodiffusione FM in Italia:
Intervallo di fc: 88 108 MHz.
Separazione tra fc diverse: 200 kHz fra stazioni adiacenti.
Stabilità della portante trasmessa: fc 2kHz.
Intervallo di fm: da 50 Hz a 15 kHz, con una preenfasi di 75 s.
Massima deviazione: fc(max) = 75 kHz con una modulazione del 100%.
Massima potenza del trasmettitore: 100 kW.
Per cui la massima deriva all’uscita è 2 kHz, nell’oscillatore la deriva deve essere
inferiore a:
2 kHz / 24 = 83,3 Hz
La modulazione del 100% nella FM a radiodiffusione è fc(max) = 75 kHz, all’uscita del
modulatore, cioè di NBFM, la deviazione di frequenza deve essere:
75 kHz / 24 = 3,125 kHz
per cui la deviazione di fase di picco è:
mf = 3,125 kHz / 15 kHz = 0,2083 rad
L’ultimo quesito suppone di ridurre la fm da 15 kHz a 5kHz, a causa di questa diminuzione
la tensione modulante di picco all’uscita dell’integratore sarà più elevata con uno
sfasamento di 90° di tutti gli ingressi, per cui la deviazione di fase di picco del circuito
modulatore di fase sarà:
(pk) = ( 15 kHz / 5 kHz ) x 0,2083 rad = 0,625 rad
che risulta essere l’indice di NBFM che verrà aumentato dai moltiplicatori a:
mf (out ) = 0,625 x 24 = 15
per cui la deviazione di frequenza di picco della portante trasmessa sarà:
fc (pk) = mf fm = 15 x 5 = 75 kHz di picco
