回路図でFSK変調と復調について知る

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FSKモードは、機械式テレプリンターで使用するために1900年に導入されました。これらのマシンの標準速度は45ボーで、約45ビット/秒に相当します。パーソナルコンピュータが一般的になり、ネットワークが生まれたとき、これは信号速度が退屈でした。画像転送に何時間もかかった大きなテキスト文書とプログラムの送信は不明でした。 1970年代に、エンジニアはより高速で動作するモデムの開発を開始し、それ以来、より広い帯域幅の検索が絶え間なく続いています。今日、標準の電話モデムは毎秒数千ビットで動作します。ケーブルおよびワイヤレスモデムは、1,000,000 bps(1メガビット/秒または1 M​​bps)以上で動作し、 光ファイバ モデムは多くのMbpsで機能します。しかし FSK変調の基本原理 半世紀以上変わっていません。

FSK変調とは何ですか?

周波数偏移変調(FSK)は、デジタル情報が搬送波の離散的な周波数変化を介して送信される周波数変調システムです。ザ・ 技術は通信システムで使用されます アマチュア無線、発信者ID、緊急事態の放送など。最も単純なFSKはバイナリFSK(BFSK)です。 BFSKは、離散周波数のペアを使用して、バイナリ(0と1)情報を送信します。この方式では、「1」はマーク周波数と呼ばれ、「0」はスペース周波数と呼ばれます。時間 変調されたFSKのドメイン キャリアは右の図に示されています




周波数シフトキーイング-FSK変調

周波数偏移変調

555タイマーを使用したFSK変調回路

ここに示す回路は、FSK変調波を生成する方法を示しています。 IC555を使用して構築されています。方形パルスは、ビット1とビット0を表す入力として、および出力として与えられます。 IC555はFSK変調を生成します 波。方形パルスをもう1つ生成するには IC555を使用 。信号の出力周波数はトランジスタのベースに与えられたデジタル入力に基づいていたため、この回路の動作は非常に簡単に理解できました。



FSKは幅広い分野で重要な役割を果たしています 通信分野のアプリケーション そしてそれはデータ伝送における無線モデムのための効率的なものとして扱われました。上記の回路は、与えられたi / p信号に対してFSK信号を生成することができます。回路内のRa、Rb、およびCは、AstableモードでのFSK変調信号の周波数を決定します。

555タイマーを使用したFSK変調回路

555タイマーを使用したFSK変調回路

信号のo / p周波数は、トランジスタのベース端子に与えられたi / pデジタル信号に基づいており、ICは非安定モードで動作します。ここでは、抵抗Ra、Rb、およびコンデンサCが、1070Hzのo / p周波数が得られるように選択されています。 i / pが高い場合、次の式で記述されます。

f = 1.45 /(Ra + 2Rb)C


i / pバイナリデータが論理0の場合、 PNPトランジスタ がオンで、Ra抵抗の両端にRc抵抗を接続します。 Rc抵抗は、1270Hzの値になるように選択されます。

ここでは、Ra値に加えてRc値が追加され、RbとContributeがICの動作を寄付します。これにより、充電と放電が速くなり、o / pのような高周波が発生します。ザ・ 抵抗とコンデンサの値 1270Hzのo / p周波数が得られるように選択されました。これは次の式で与えられます。

F = 1.45 /((UK || BC)2RB +)C

したがって、FSKの出力は、i / pが高い場合は1070Hzの周波数を、入力が低い場合は1270Hzの周波数を提供します。したがって、この手法では、NE555を使用してFSK信号を取得しました。

FSK復調

FSK復調器は、565PLLの非常に有益なアプリケーションです。この場合、周波数シフトは一般的に次のように習熟しています。 VCOの動機付け バイナリデータ信号で。そのため、後続の2つの周波数は、バイナリデータ信号の論理0および1状態に似ています。 2つの状態に対応するこれらの周波数は、一般にマーク周波数とスペース周波数と呼ばれます。マークとスペースの頻度を設定するために、多数の値が使用されます。 FSK信号復調器は図のように作ることができます。復調器は、2つの別々のキャリア周波数のいずれかで信号を取得します。 RS-232 それぞれマークまたはスペースのC論理レベル。容量性接続は、DCレベルを除去するためのi / pとして使用されます。

FSK復調回路

FSK復調回路

信号は565PLLのi / pにあるように見えるので、これはi / p周波数にロックし、o / pで同等のDCシフトを使用して2つの推定周波数間で信号をパスします。抵抗とコンデンサは、VCOの自走周波数を制御します。ここで、C2コンデンサは、復調器のエネルギー特性を検出するループフィルタコンデンサです。このコンデンサは、o / pパルスのオーバーシュートを除去するために、通常のコンデンサよりもわずかに選択されています。

3段階 RCラダーフィルター o / pから和周波成分を除去するために使用されます。 VCO周波数は抵抗器に精通しています。そのため、o / pピン7のDC電圧のレベルはピン6のDC電圧のレベルと同じになります。周波数1,070Hzのi / pは、復調器のo / p電圧をより正の電圧レベルにし、デジタルo / pを高レベルに駆動します。同様に、1270 Hzの入力は、デジタルo / pで565DC o / pをより低いレベルに下げるよりも、正の値を小さくします。

したがって、これはすべてFSK変調と復調に関するものです。この概念をよりよく理解していただければ幸いです。さらに、このトピックに関する質問や 変調の種類 テクニック または任意 DIYプロジェクトキット 。以下のコメントセクションにコメントして、貴重な提案をしてください。ここにあなたへの質問があります、 位相偏移変調とは何ですか?

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