AM/FM Demodulation - Unterschied?

[Reaper27374]

Guten Tag,
ich schreibe morgen einen Test darüber und verstehe nicht wie ein Superhet-Empfänger beides demodulieren kann. Das sind ja meilenweite Unterschiede.

MfG

[anders]

Das sind tatsächlich meilenweite Unterschiede und deshalb ist es auch nicht üblich, dass beides gleichzeitig demoduliert wird.

Abgesehen von den völlig anderen Demodulatoren unterscheiden sich auch die ZF-Verstärker stark, denn ein FM-ZF-Verstärker wirkt ab sehr geringen Eingangsspannungen (Größenordnung 10µV) amplitudenbegrenzend, während ein AM-ZF-Verstärker möglichst linear verstärkt.

Wenn allerdings die Qualität des Audiosignals keine grosse Rolle spielt, kann man es aus der bei vielen FM-ZF-Verstärkern vorhandenen Feldstärkeanzeige gewinnen.
Diese Signalspannung ist in etwa (die IC-Hersteller bemühen sich das möglichst genau zu machen) dem Logarithmus der Eingangsspannung proportional und das daraus gewonnene Audiosignal ist entsprechend verzerrt, aber noch verständlich.

[Reaper27374]

Vielen Dank soweit,
also soweit ich richtig verstanden habe, sind die Unterschiede:

1. Demodulationsart
2. ZF-Verstärker


Soweit ich weiß wird anstatt eines Demodulators ein Diskriminator bei FM verwendet oder?

[anders]

Es dürfte besser sein von Demodulatoren zu sprechen, als sich auf eine bestimmte Schaltungstechnik festzulegen. http://de.wikipedia.org/wiki/Diskriminator

[Reaper27374]

Ja genau das ist das was ich nicht verstehe.

Bei Wikipedia unter Diskriminator steht ja, das eine FM in eine AM umgewandelt wird.

1. Wie verarbeite ich dann das AM-Signal aus dem Diskriminator weiter?

2. Wie kann das, das der Superhet keinen Diskriminator benötigt?

Vielen Dank.

[anders]

unter Diskriminator steht ja, das eine FM in eine AM umgewandelt wird.

Und genau das ist imho falsch.
Derartiges hat man bei billigen Empfängern ganz zu Anfang des UKW-Rundfunks mal gemacht, indem man einen AM-Empfänger etwas neben die Frequenz des FM-Senders abgestimmt hat.
Da der Sender dann auf der Flanke des Resonanzkreises liegt, reagiert der Schwingkreis auf die Frequenzschwankungen mit unterschiedlichen Amplituden, aber das Ergebnis ist schlecht und doppeldeutig.

Weil dieses Verfahren nichts taugte, gab es das wirklich nur ganz kurze Zeit.
Der Standard-FM-Demodulator des Röhren und Transistorzeitalters war der Ratiodetektor und auch heute noch werden Abwandlungen davon zusammen mit ICs verwendet.
Das ist ein Phasendetektor, der ohne Umweg über eine AM, eine Ausgangsspannung liefert, die proportional dem Phasenunterschied zwischen einer Referenz (meist einem 10,7MHz Schwingkreis) und dem Empfangssignal ist.

[Reaper27374]

Achso,
also das heißt, das der Diskriminator keinen AM-Demodulierer zusätzlich braucht?

Soweit wie ich das jetzt verstanden habe, kann ich mit einem Superhet ODER mit einem Diskriminator FM demodulieren?

[anders]

Du würfelst da etwas durcheinander.
Superheterodyn aka Überlagerungsempfänger sind nahezu alle nicht gerade antiken Empfänger.

Das sagt lediglich aus, das die Empfangsfrequenzen mit einem (meist veränderlichen) Ozillator auf eine feste Zwischenfrequenz gemischt und dort verstärkt werden.
Mit Modulations und Demodulationsverfahren hat das nur wenig zu tun. Es trifft z.B. auch für Handys zu, bei denen noch anders moduliert wird.

[Reaper27374]

Ahhh, ich glaube ich verstehe es langsam

Also bedeutet das:
Es ist egal ob es eine AM oder FM Modulation ist, der Überlagerungsempfänger ist hauptsächlich dafür da um eine Zwischenfrequenz zu erzeugen und zu verstärken?

Und obs nun AM oder FM ist, entscheidet der Modulator oder wie?

Vielen Dank

[anders]

Und obs nun AM oder FM ist, entscheidet der Modulator oder wie?

Ja, der Modulator im Sender.

Der Demodulator im Empfänger, wenn du willst, nenne ihn Diskriminator, sollte dazu passen.

[Reaper27374]

Und obs nun AM oder FM ist, entscheidet der Modulator oder wie?

Ja, der Modulator im Sender.

Der Demodulator im Empfänger, wenn du willst, nenne ihn Diskriminator, sollte dazu passen.

Sorry, ich meinte anstatt Modulator den Demodulator.
Es kommt also auf den Demoduator an, ob er für FM oder AM ausgelegt ist.

[Reaper27374]

Eine letzte Frage wäre da aber noch.
Der Koinzedenzdemodulator hat ja einen Begrenzerverstärker.

Übersteuert er die FM-Signale (fast zum Rechteckimpuls) oder hebt er sie "nur" auf Maximum, wobei der Sinus nicht übersteuert wird?

[anders]

Es kommt also auf den Demoduator an, ob er für FM oder AM ausgelegt ist.

Ja, wie gesagt, sollte er zum Modulationsverfahren des Senders passen.

Wenn du den falschen Demodulator verwendest, bekommst du keine brauchbaren Resultate.

Ein FM-Demodulator, z.B. von einem UKW-Rundfunkgerät, produziert überhaupt kein Audiosignal, wenn er ein AM-Signal, z.B. vom knapp über dem UKW-Bereich angesiedelten Flugfunk empfängt. Lediglich das Rauschen verschwindet während des Empfangs.
Das ist das Resultat der Amplitudenbegrenzung im FM-ZF-Verstärker.

In der Nähe von UKW-Rundfunksendern, kann es durch Übersteuerung der Eingangsstufe dazu kommen, dass ein AM-Radio das FM-Signal empfängt.
Das Ergebnis ist eine extrem verzerrtes Audiosignal. Du kannst gerade noch unterscheiden ob da Sprache oder Musik läuft, aber kaum noch etwas erkennen.
Das hat u.a. den Grund, dass der Frequenzhub des FM-Signals (+/- 75kHz) viel größer ist, als die Bandbreite (4,5kHz) des AM-ZF-Verstärkers.
Am AM-Detektor kommt dann also impulsartig immer nur dann etwas an, wenn das Signal zufällig in den Durchlassbereich des AM-ZF-Verstärkers fällt.

[Reaper27374]

Vielen Dank, habs dann soweit verstanden

Wäre sonst ohne dich aufgeschmissen gewesen


Kannst du mir vielleicht noch die letzte Frage beantworten?

Eine letzte Frage wäre da aber noch.
Der Koinzedenzdemodulator hat ja einen Begrenzerverstärker.

Übersteuert er die FM-Signale (fast zum Rechteckimpuls) oder hebt er sie "nur" auf Maximum, wobei der Sinus nicht übersteuert wird?

[anders]

Da wird ja eine logische Funktion ( Exklusiv-Oder ) zur (De)Modulation verwendet und demzufolge interessieren die Spannungspegel nicht. Alles was oberhalb 0V liegt, wird als "1", und negative Werte werden als "0" interpretiert.
Im Prinzip ist es also egal, ob da ein Sinus oder Rechteck ankommt, da nur die Vorzeichenwechsel interessieren.
Die Schwelle, hier mit 0V angenommen, ist natürlich beliebig definierbar.

Allerdings tritt die Amplitudenbegrenzung in heutigen FM-ZF-Verstärkern nicht erst am Demodulator, egal welcher Art, auf.
Typischerweise hat so ein IC eine derartig hohe Verstärkung, dass die Übersteuerung der letzten Verstärkerstufe schon durch das Rauschen des Tuners beginnt.
Der Demodulator bekommt also eigentlich nie ein Sinussignal zu Gesicht, sondern allenfalls ein Rauschen mit -bei ganz kleinen Feldstärken- sinusartiger Basislinie.
Wenn das Eingangssignal etwas höher ist, vielleicht 10..20µV am Eingang des FM-ZF-ICs, dann bekommt der Demodulator schon eine Rechteckspannung, bei der aber durch das Rauschen die Lage der Flanken noch etwas unsicher ist.
Wenn die Eingangsspannung weiter steigt, dann wird dieser Jitter immer kleiner, und das dadurch hervorgerufene Rauschen des Audio-Signals verschwindet immer mehr.

Bei noch stärkeren Eingangssignalen (bis zu etwa 100mV sind erlaubt und werden richtig verarbeitet) begrenzen dann auch die weiter vorn befindlichen Verstärkerstufen.