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Labor für Übertragungstechnik
Amplitudenmodulation
(AM)
Versuchstag: Gruppen-Nr.:
Teilnehmer:
Ausarbeitung:
Versuchsleiter: Prof. Dr. Lajmi
Vortestat:
Dipl.-Ing. Irina Ikkert
Fakultät Elektrotechnik
Informationstechnik und Kommunikationssysteme
IKS
Name Vorname Matr.-Nr.
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Name Vorname Matr.-Nr.
Name Vorname
Testat: abgegeben am:

Prof. Dr. Buchwald Labor Übertragungstechnik
1. Grundlagen
Amplitudenmodulation
Die einfachste Modulation eines Trägers stellt die Steuerung der Trägeramplitude in Abhängigkeit
von einem NF-Signal dar. Mathematisch führt dies auf die Beschreibung einer normierten
modulierten Trägerschwingung, die die Definition des Modulationsgrades m beinhaltet.
AM-Signal: u( t)
= uˆ
( t)
⋅cos(
2πf
Tt)
NF-Signalverlauf: uˆ ( t)
= uˆ
ˆ 0 + um
⋅cos(
2πf
mt)
u( t)
= uˆ
⋅ ( 1+
m⋅
cos( 2πf
t)
Modulationsgrad:
AM-Zeitfunktion:
AM-Spektrum:
u 0
| Uf ( )|
{ }
ˆ 0
m
uˆ
m =
uˆ
m
0
{ 1+
m ⋅ cos( 2πf
t)
}
u(
t)
= uˆ
0
m ⋅ cos( 2πf
Tt)
1
= uˆ
cos( 2 ) ˆ
0 ⋅ πfTt
+ mu0
⋅ cos( 2π[
fT
+ fm
] t)
+ ...
2
... + muˆ
⋅ cos( 2π[
f − f ] t)
u m
u m
u m
0 fm fT-fm fT f + f
1
1
2
0
u 0
1 1
mu0 m
2 2
u 0
T m
T
1
f T
1
f m
m
f
t

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2. Versuchsaufbau
Zur Erzeugung einer Amplitudenmodulation steht eine Baugruppe mit einem Analogmultiplizierer
zur Verfügung, in der die Niederfrequenz bzw. das Modulationssignal um(t) mit der
Trägerschwingung uT(t) multipliziert wird. Zu dem Produktsignal kann der unmodulierte Träger
über ein Potentiometer noch stufenlos hinzugemischt werden, so dass am Ausgang ein
AM-Signal mit beliebig einstellbarem Modulationsgrad inklusive vollständiger Trägerunterdrückung
darstellbar ist.
u t
m( )
u t
T( )
2
uAM( t)
Die Demodulation erfolgt ebenfalls mit einer Multipliziererbaugruppe, die als Synchrondemodulator
arbeitet. Die Schaltung ist dem Modulator sehr ähnlich. Durch das Multiplizieren
des AM-Signals mit dem unmodulierten Träger (synchron zum AM-Träger, also ohne Phasenversatz),
kann eine Demodulation auch bei AM mit unterdrücktem Träger fehlerfrei durchgeführt
werden.
uAM( t)
u t
T( )
Einstellung
v = 0...1
TP u t
m( )
Zur Darstellung von Übertragungseinflüssen steht ein Bandpassfilter zur Verfügung, das bei
unsymmetrischer Lage des AM-Trägers auch zur Erzeugung einer Einseitenbandmodulation
genutzt werden kann.

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3. Versuchsdurchführung
3.1. Modulation
3.1.1 Vorbereitung
Zeigen Sie formelmäßig, welche Frequenzen direkt hinter dem Multiplizierer auftreten.
Es sollen folgende Signale mit normierten Amplituden angenommen werden:
NF: ( ) cos( 2 m ) t f t um = π
Träger: ( ) cos( 2 T ) t f t = π
u T
Welcher Modulationsgrad m ergibt sich, wenn am Addierer hinter dem Multiplizierer
der Träger ohne Abschwächung zugefügt wird (v=1)?
3.1.2 Es ist eine Doppelseitenband-AM (DSB-AM) zu erzeugen. Für NF und Träger sind
folgende Werte einzustellen:
NF: u m,
ss = 6V
f m = 10kHz
Sinus
Träger: u 600mV
f = 450kHz
Sinus
T , ss =
Parameter: Trägerzusatz hinter dem Multiplizierer (Variation von m)
3
T
Stellen Sie das AM-Signal für die beiden Fälle mit und ohne Träger auf dem Oszilloskop
zusammen mit dem Modulationssignal (Trigger) dar und messen Sie das zugehörige
AM-Spektrum (FFT-Analyse am Oszilloskop). Skizzieren Sie die Ergebnisse.
Wiederholen Sie alle Messungen unter Änderung der Signalform für die NF von Sinus
auf Rechteck!
3.1.3 Für den Fall eines sinusförmigen Modulationssignals soll der Modulationsgrad m über
das sogenannte Modulationstrapez bestimmt werden. Hierzu wird das Modulationssignal
als horizontale Ablenkung für das modulierte Signal verwendet. Es handelt sich also
um eine Lissajous-Figur. Aus diesem Bild kann sehr einfach der Modulationsgrad m
bestimmt werden. Das gilt auch für kompliziertere Modulationssignale wie Musik und
Sprache als den hier verwendeten sinusförmigen Spannungsverlauf.

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Modulationsgrad:
b − c
m =
b + c
Aufgabe: Leiten Sie die Gleichung für den Modulationsgrad her!
Messung: Stellen Sie das Modulationstrapez für die beiden Fälle v=1 und
v=0 (Trägerunterdrückung) dar. Skizzieren Sie die Ergebnisse,
und geben Sie den jeweiligen Modulationsgrad an. Diskutieren
Sie kurz das Ergebnis für den Fall Trägerunterdrückung!
3.2. Demodulation
3.2.1 Vorbereitung
Zeigen Sie formelmäßig, welche Frequenzen direkt hinter dem Multiplizierer auftreten.
Es sollen folgende Signale mit normierten Amplituden angenommen werden:
AM: ) { 1 cos( 2 ) } cos( 2 )
u AM ( t = + m⋅
πf mt
⋅ πfT
( ) cos( 2 Tt f t uT = π
Träger: )
Zu welchem Zweck ist im Synchrondemodulator ein Tiefpass vorgesehen? Welche
Grenzfrequenz sollte hier zugrunde gelegt werden?
3.2.2 Erzeugen Sie mit dem Modulator wie unter 3.1.2 angegeben eine AM auf der Basis
eines sinusförmigen Modulationssignals und verbinden Sie diese AM mit dem Eingang
des Synchrondemodulators. Die unmodulierte Trägerschwingung wird ebenfalls
am Trägereingang des Synchrondemodulators angeschlossen.
Messen Sie die Amplitude des demodulierten Ausgangssignals in Abhängigkeit vom
Modulationsgrad (v=1, NF-Amplitude eingangsseitig verändern):
m 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
um,ss
4
b c
t

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3.3. Bandpassfilterung der AM
3.3.1 Zwischen Modulator und Demodulator ist des vorhandene Bandpassfilter einzuschleifen.
Die Auswirkung der trägerfrequenten Bandbegrenzung auf das Modulationssignal
ist zu messen. Dazu ist die Trägerfrequenz auf Bandpassmittenfrequenz einzustellen
(455 kHz) und die Modulationsfrequenz zu variieren. Gemessen wird das demodulierte
Modulationssignal hinter dem Synchrondemodulator.
fm 1kHz 2kHz 3kHz 4kHz 5kHz 6kHz 7kHz 8kHz 9kHz 10kHz
um,ss
Skzzieren sie den resultierenden Frequenzgang:
|H(f)|
1
0,5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
3.3.2 Stellen Sie eine DSB-AM (mit Träger) mit Modulationsgrad m=1 und einer Modulationsfrequenz
von 5 kHz ein. Verstimmen Sie nun die Trägerfrequenz von 455 kHz
langsam zu höheren Werten. Oszillografieren Sie das AM-Signal hinter dem Bandpassfilter.
Ab welcher Trägerfrequenz setzt eine Verzerrung der AM-Hüllkurve ein?
Was passiert bei 465 kHz? Messen Sie die zugehörigen Spektren und skizzieren Sie
diese für fT=455 kHz und fT=465 kHz.
Ist das demodulierte Signal für den Fall fT=465 kHz am Synchrondemodulatorausgang
ebenfalls verzerrt?
Wie nennt man diese Modulationsart?
5
10
f/kHz