Demodulace AM signálů

Podstatou demodulace je oddělení vf nosného signálu od nf modulovaného signálu. Tyto signály lze oddělit pomocí nelineárních členů (diod, tranzistorů), protože kmitočet výstupního signálu se musí lišit od kmitočtu vstupního signálu. Demodulaci AM signálu nazýváme detekcí a zařízení provádějící detekci nazýváme detektorem. Nejběžněji se používají detektory tvořené nelineárními členy – diodou nebo tranzistorem.

Diodové detektory využívají k detekci klasickou polovodičovou diodu. Dioda je otevřena vždy během jedné půlvlny vf signálu, kdy se uzavře proudový obvod a na rezistoru Rz se vytvoří úbytek napětí odpovídající modulačnímu nf signálu. Kondenzátor Cf zkratuje zbytky vf signálu a na výstupu detektoru je původní modulační signál. Přes kondenzátor Cv se odebírá nf signál k dalšímu zpracování. (na obrázku vlevo klasická sériová diodová detekce)Tento typ demodulátoru se někdy označuje jako diodový detektor obálky (envelope detektor).

Méně často se používá paralelní diodové detekce (obrázek vpravo). Ta však oproti sériové detekci více tlumí připojený rezonanční obvod LC. Hodnoty obvodových prvků, tj. velikosti R a C musí být voleny tak, aby usměrněné napětí na kondenzátoru Cf stačilo sledovat změny amplitudy nosného kmitočtu (kmitočtové obálky) a aby byla dostatečná filtrace nosné vlny. Při detekci relativně malých signálů vzniká značné nelineární zkreslení na detekční diodě. Proto se na pozici diodových detektorů používá častěji germaniových diod.

V moderní radioelektronice a pro speciální účely se využívá jiný způsob demodulace signálů AM – a to tzv. koherentní (synchronní, homodynní) detektory, resp. demodulátory.
Při synchronní demodulaci přichází na vstup detektoru jednak amplitudově modulovaný signál vyladěného vysílače, a jednak signál o stejném kmitočtu, avšak bez modulace. Tímto pomocným nosným signálem o konstantní amplitudě je střídavě otvírán a zavírán nelineárně pracující prvek – detektor (mění se jeho vodivost). Proud takto periodicky otevíraného detektoru je v okamžicích otevření dále ovládán vstupním signálem. Protože signály obou kmitočtů, jak nosného tak i pomocného nosného jsou ve fázi, je výsledné výstupní napětí rovno vzniklému zázněji z nf modulované nosné a na výstupu z detektoru se objeví pouze napětí nf kmitočtu. Obvod pracuje v podstatě jako směšovač, jehož výslednou složkou je nf signál. Signál pomocného kmitočtu lze získat např.přímo z přijímacího signálu nosné.
Synchronní detektor dosahuje velmi malého nelineárního zkreslení demodulovaného výstupu, má velkou imunitu vůči impulsním poruchám, které se demodulují nekoherentně (= s malou účinností).
Synchronní detektor se vyrábí v levné monolitické technologii (např. operační transkonduktační zesilovač CA3080) a v praxi se využívá pro běžné rozhlasové přijímače, obrazové demodulátory televizních přijímačů apod.

ZPĚT NA RÁDIA