AM変調回路のモデリングと信号解析
遊星歯車のモデリングも中途半端で申し訳ありませんが
AM変調回路についてちょっと考えてみたいと思います。
AMとは
AM変調回路と言いましたがAMの後の”変調”は不要かもしれません。
細かいこと言えば”振幅変調”が正解です。
AmplitudeModulationの略がAMでして日本語に訳せば振幅変調だからです。
AM変調というと
”振幅変調変調”
っておかしくなります。
で、波形としては図に示したような形になります。
特徴はベースとなる高周波（搬送波）に音声などの低周波の信号波を乗算した形です。
応用
AMの応用範囲ですが、まずはもっともシンプルで原始的な高周波回路でして、
AMラジオ
が最も有名なところですが、AMラジオの放送局はAM変調回路を応用しています。
それに対して、ラジオを聴く側はAM復調回路を応用しています。
変調、復調、同調
高周波回路使うとよく出てくるのが
変調、復調、同調
の3つです。
特に変調と、復調はセットになっています。
変調とは、基本となる周波数に変化を与えること。
復調とは、被変調波から変調信号を取り出すこと。
同調とは、周波数を共振させること。
こんな感じです。
AM波の作り方
トランジスタを用いたAM波形の作り方としては
ベース変調方式、コレクタ変調方式に代表されます。
図を描くのが面倒なのでどこか検索すると出てくるかと思います。
両者の主な違いは、音声信号をベース側で加えてやるかコレクタ側で加えてやるかで異なります。
私はベース変調の方が回路作るときに、変調がイメージしやすいのでベース変調をつくったことがあります。
ポイントはいかにして搬送波と信号波の乗算を作るかです。
知りたくないですか？
基本的には足し算から、トランジスタの非線形性を使うことにより強引に作り出します。
sin(ωc)+sin(ωs)
スタートはこれからで、この式をトランジスタの非線形性およびLC共振回路を通すことにより
AM波を抽出します。
sin(ωc)*{1+sin(ωs)}
こんな感じにトランジスタと共振回路使って作り出します。
ちなみにこの式を変形すると
sin(ωc)*{1+sin(ωs)}
=sin(ωc)+sin(ωc)*sin(ωs)
=sin(ωc)+{cos(ωc-ωs)-cos(ωc+ωs)}/2となし、搬送波成分と、搬送波に信号波が加減算された成分が出力されます。
と、言うことを踏まえて次回からMATLABと一部ツールボックスが必要となりますが
AM波をトランジスタ使ったイメージで作り出してみたいと思います。