رادیو یکی از مهمترین فناوریهای ارتباطی سده بیستم بود. در قلب این فناوری، «مدولاسیون» جای دارد، کار سادهای که انتقال سیگنال صوتی را بر روی موج حامل انجام میدهد. مهمترین انواعش AM (مدولاسیون دامنه) و FM (مدولاسیون فرکانس) هستند که کاربرد گستردهای در پخش رادیویی، سیستمهای مخابراتی و تجهیزات دیگر دارند.
AM چیست؟
AM مخفف Amplitude Modulation، یا دقیقتر، مدولاسیون دامنه است. در این روش:
یک موج حامل با فرکانس ثابت تولید میشود (مثلاً ۵۰۰ کیلوهرتز).
سیگنال صوتی (مثلاً صدای انسان یا موسیقی) باعث تغییر دامنه این موج حامل میشود.
به عبارت ساده، شدت موج کموزیاد میشود، اما فرکانس آن ثابت باقی میماند.
مهمترین ویژگیهای AM
سازگاری بالا: ساخت گیرندهی AM ساده است، انتقالدهنده و گیرندهی آن با قطعات الکترونیکی راحت قابل ساختند .
برد زیاد: خصوصاً در باندهای بلند (LW/MW)، سیگنال AM میتواند با بازتاب در یونوسفر تا هزاران کیلومتر فاصله طی کند .
آسیبپذیری در برابر نویز: چون نویز دامنه را تغییر میدهد،AM در شرایط جوی و تداخلها کیفیت پایینتری دارد.
کیفیت پایینتر صوت: پهنای باند محدود AM (حدود ۵ کیلوهرتز) کیفیت استریو و فرکانسهای بالا ندارد و بیشتر برای گفتار مناسبتر است.
FM چیست؟
FM مخفف Frequency Modulation، یا مدولاسیون فرکانس است. در این روش:
موج حامل با دامنه ثابت باقی میماند.
سیگنال صوتی باعث تغییر فرکانس لحظهای موج حامل میشود.
ویژگیهای کلیدی FM
کیفیت صوت عالی: FM پهنای باند صوتی بالاتری دارد و امکان پخش استریو مهیا است.
مقاومت در برابر نویز: چون نویز معمولاً دامنه را تغییر میدهد و دامنه در FM ثابت است، این سیستم کمتر دچار تداخل میشود و کیفیت پخش موسیقی بهتر حفظ میشود .
پهنای باند بیشتر: پهنای باند FM حدود ۲۰ کیلوهرتز است و این امکان را فراهم میکند که اطلاعات بیشتری منتقل شود .
برد کمتر: FM غالباً تا حدود ۸۰ کیلومتر بازپخش میشود؛ بعد از آن، کیفیت سیگنال افت قابلتوجهی پیدا میکند.
به طور کلی، در مدولاسیون دامنه یا همان AM (Amplitude Modulation)، اطلاعات صوتی یا دادهای با تغییردادن دامنه (یعنی بلندی موج) سیگنال حامل منتقل میشود. در این روش، فرکانس سیگنال حامل ثابت باقی میماند و تنها شدت یا قدرت موج در طول زمان نوسان میکند تا شکل سیگنال اصلی در آن بازتاب یابد.
در مقابل، مدولاسیون فرکانس یا (FM (Frequency Modulation، اطلاعات را با تغییر فرکانس لحظهای سیگنال حامل منتقل میکند، درحالیکه دامنه موج بدون تغییر باقی میماند. به عبارت سادهتر، در FM فاصله بین قلههای موج افزایش یا کاهش مییابد تا اطلاعات روی آن سوار شود.
این تفاوت ساده در نحوهی کدگذاری اطلاعات روی موج، منجر به تفاوتهای عمیقتری در عملکرد فنی، کیفیت و کاربرد این دو روش شده است.
تفاوت AM و FM
تفاوتهای AM و FM
کیفیت صدا و پهنای باند
یکی از مهمترین عوامل تمایز بین AM و FM، کیفیت صوت منتقلشده توسط آنهاست. در سیستم AM، به دلیل محدودیت پهنای باند (که معمولاً حدود ۵ کیلوهرتز است)، فرکانسهای بالاتر صوتی که نقش مهمی در کیفیت و وضوح صدا دارند حذف میشوند. این موضوع باعث میشود که صدای منتقلشده در رادیوهای AM، بهویژه هنگام پخش موسیقی، کمی مبهم، تخت و فاقد جزئیات باشد.
در مقابل،FM از پهنای باند بیشتری (تا حدود ۲۰ کیلوهرتز و حتی بیشتر) استفاده میکند که امکان پخش صدا با کیفیت بالاتر، شامل جزئیات فرکانسهای بالا و حتی صدای استریو را فراهم میسازد. به همین دلیل، ایستگاههای رادیویی که محتوای موسیقی محور دارند، معمولاً از FM استفاده میکنند.
حساسیت به نویز و تداخل
یکی از مهمترین چالشهای پخش رادیویی، مقاومت در برابر نویز و تداخلهای الکترومغناطیسی است. در سیستم AM، ازآنجاییکه اطلاعات روی دامنهی موج قرار میگیرد، هرگونه تغییر در دامنه – چه ناشی از سیگنال اصلی و چه از نویز – بر صدای خروجی تأثیر میگذارد. این بدان معناست که AM به شدت در معرض نویزهایی مانند رعدوبرق، تجهیزات الکتریکی و حتی موتورهای خودرو قرار دارد. نتیجه این تداخل، ایجاد صدای خشدار، قطع و وصلهای ناگهانی یا افت کیفیت شدید خواهد بود.
در مقابل، FM به دلیل اینکه اطلاعات را در فرکانس موج کد میکند، به تغییرات دامنه حساس نیست؛ بنابراین بیشتر نویزهای محیطی که معمولاً دامنه موج را تحتتأثیر قرار میدهند، در این روش تأثیر قابلتوجهی ندارند. همچنین گیرندههای FM از فیلترهای خاصی مانند limiter استفاده میکنند که دامنه را یکنواخت کرده و در نتیجه نویز را تا حد زیادی حذف میکنند. این ویژگی باعث میشود پخش FM برای کاربردهایی که نیاز به کیفیت صوتی بالا دارند، بسیار مناسبتر باشد.
برد و میزان پوشش
برد سیگنال یکی دیگر از تفاوتهای کلیدی میان AM و FM است. امواج AM معمولاً در باند فرکانسی پایینتر (مثلاً ۵۳۰ تا ۱۷۰۰ کیلوهرتز) عمل میکنند. در این محدوده، امواج قابلیت بازتاب از لایه یونوسفر را دارند. این خاصیت باعث میشود امواج AM بتوانند مسافتهای بسیار طولانی را طی کنند، حتی تا صدها کیلومتر در شب که در آن شرایط جوی برای انعکاس بهتر است.
از سوی دیگر، FM در فرکانسهای بالاتری (۸۸ تا ۱۰۸ مگاهرتز) فعالیت میکند. این محدوده فرکانسی باعث میشود امواج FM بیشتر به خط مستقیم محدود شوند و بهراحتی از موانعی مانند کوه، ساختمان یا دره عبور نکنند. در نتیجه، برد مؤثر FM معمولاً بین ۵۰ تا ۱۰۰ کیلومتر است و برای پوشش مناطق وسیع نیاز به ایستگاههای تقویتی بیشتر یا پخشکنندههای محلی دارد.
پیچیدگی فنی و هزینه
از نظر فنی، گیرندهها و فرستندههای AM ساختار سادهتری دارند. به همین دلیل، در ابتدای تاریخ رادیو، مدولاسیون دامنه اولین گزینه مورداستفاده بود و گیرندههای رادیویی ابتدایی نیز بر اساس همین روش کار میکردند. این سادگی در طراحی همچنین به معنای هزینه پایینتر در تولید تجهیزات AM است.
در سوی مقابل، مدولاسیون فرکانس نیاز به اجزای دقیقتری مانند اسیلاتور کنترلشونده با ولتاژ (VCO) و فیلترهای خاص دارد. طراحی گیرندهی FM نیز به دلیل استفاده از محدودکننده و مدار دیمدولاتور فرکانسی پیچیدهتر است. در نتیجه، هزینه تجهیزات FM معمولاً بالاتر از AM است، اگرچه با پیشرفت تکنولوژی این اختلاف در سالهای اخیر کمتر شده است.
دامنه فرکانسی در رادیو
AM در محدوه MW/LW کار میکند (حدود ۵۳ kHz تا ۱.۷ MHz )
FM عمدتاً در باند VHF، بین ۸۸ تا ۱۰۸ مگاهرتز (در بعضی کشورها، مانند ژاپن، ۷۶–۹۰ MHz فعالیت میکند)
مزایا و معایب
AM
مزایا:
پیادهسازی آسان و ارزان.
برد گسترده، ایدهآل برای مناطق دورافتاده و پخش سراسری، مانند شبکههای خبری.
معایب:
کیفیت پایین صدا، مخصوصاً برای موسیقی.
بسیار حساس به نویزهای محیطی و تداخلهای جوی.
FM
مزایا:
صدای با کیفیت بالا و استریو.
مقاومت مناسب در برابر نویز یا اختلالات الکترومغناطیسی.
معایب:
برد محدود.
سختتر بودن طراحی گیرنده و انتقالدهنده.
چه زمانی کدام روش مناسبتر است؟
پخش مناطق دوردست، مناطق روستایی و فرستندههای سراسری → AM کاربردیتر است، بهویژه در مکانهایی که زیرساختهای صوتی محدود هستند.
پخش موسیقیمحور در شهرها یا مناطق پرتراکم → AM گزینه مناسبتری است؛ به همین دلیل بیشتر ایستگاههای موسیقی از FM استفاده میکنند.
تفاوت AM و FM بیش از هر چیز در نحوه انتقال دادههاست. FM فناوری مدولاسیون پیشرفته AM است که به جای ایجاد تغییر در دامنه، در فرکانس تغییر ایجاد میکند و در نتیجه صدای بهتری دارد.
از آی سی lm386 برای تقویت استفاده کرده.
شرح این آی سی توسط chatgot:
بله آیسی 386 که معمولاً با نام LM386 شناخته میشود، در گیرندههای رادیویی کاربرد دارد — اما نه برای بخش دریافت سیگنال رادیویی، بلکه برای تقویت صدای خروجی.
LM386 دقیقاً چه کاری در رادیو انجام میدهد؟
این آیسی یک تقویتکننده صوتی کممصرف است.
در رادیوهای ساده AM/FM، بعد از اینکه سیگنال RF دمدوله شد و تبدیل به صدا شد،
صدای ضعیف تولید شده وارد LM386 میشود
و LM386 آن را تقویت میکند تا بتواند یک اسپیکر کوچک را راهاندازی کند
در کدام قسمت گیرنده استفاده میشود؟
یک گیرنده ساده معمولاً این بخشها را دارد: آنتن مدار تیونینگ (LC) آشکارساز / دمدولاتور تقویتکننده صوتی (اینجا LM386 استفاده میشود) اسپیکر چرا LM386 محبوب است؟
✔ کار با ولتاژ پایین (۵ تا ۱۲ ولت)
✔ قطعات جانبی کم
✔ مناسب پروژههای دانشآموزی و آموزشی
✔ صدای نسبتاً خوب برای اسپیکر کوچک
نمونه کاربرد در رادیو ساده
⚠ نکته مهم
LM386 گیرنده رادیویی نیست
فقط تقویتکننده صوتی است ✔
سالک: در گیرنده دو ترانزستوری که از lm386 به عنوان تقویت کننده استفاده می کند ، نقش دو ترانزیستور چیه
سالک : جواب هوش مصنوعی را در زیر آوردم ولی نمی دونم درست میگه یا نه. ولی شاید مفید باشه.
Chatgpt:
در یک گیرنده رادیویی دو ترانزیستوری که از LM386 بهعنوان تقویتکننده صوت استفاده میکند، معمولاً هر بخش وظیفه جداگانهای دارد. اجازه بده ساده و دقیق برات باز کنم:
نقش دو ترانزیستور در گیرنده ترانزیستور اول → تقویتکننده RF (فرکانس بالا)
این ترانزیستور:
سیگنال بسیار ضعیف آنتن را دریافت میکند
آن را تقویت اولیه میکند
بهره مدار را بالا میبرد
حساسیت گیرنده را زیاد میکند
اگر این مرحله نباشد، فقط ایستگاههای خیلی قوی گرفته میشوند. ترانزیستور دوم → آشکارساز یا تقویت IF/AF اولیه
بسته به نوع مدار (AM ساده یا سوپرهترودین)، این ترانزیستور میتواند:
نقش آشکارساز (Detector) را داشته باشد و موج حامل را حذف کند
یا تقویتکننده فرکانس میانی (IF) باشد
یا یک پیشتقویتکننده صوت قبل از LM386 باشد
خروجی این مرحله، سیگنال صوتی ضعیف است.
نقش LM386 در این مدار
LM386 دیگر با فرکانس رادیویی کاری ندارد.
کارش این است که:
سیگنال صوتی ضعیف را تقویت کند
آن را به اندازهای برساند که بتواند بلندگو را راهاندازی کند
یعنی:
آنتن → ترانزیستور ۱ → ترانزیستور ۲ → LM386 → بلندگو
جمعبندی ساده
ترانزیستور اول.......تقویت سیگنال رادیویی ضعیف
ترانزیستور دوم.......آشکارسازی یا پیشتقویت صوت
LM386.........تقویت نهایی صدا برای بلندگو
اگر بخواهی، میتوانم یک مدار نمونه را مرحلهبهمرحله تحلیل کنم تا دقیق ببینی هر قطعه چه میکند.
مدار اول از دو ترانزیستور BF494 استفاده می کند. یکی از ترانزیستورها (T1) به همراه خازن متغیر VC و سیم پیچ L1، نوسان ساز کلپیتس را تشکیل می دهد. این بخش مسئول تولید و تنظیم فرکانس رزونانس برای دریافت سیگنال های FM است. ترانزیستور دوم (T2) نقش تقویت کننده سیگنال دریافتی را دارد.
سیم پیچ L1 با 4 دور سیم مسی 22 SWG و قطر 4 میلی متر ساخته شده است. این نوع طراحی یک هسته هوا دارد که مناسب برای فرکانس های بالا می باشد.
با تنظیم خازن متغیر VC (با ظرفیت حدود 22 پیکوفاراد)، مدار قادر است فرکانس دریافتی را در محدوده استاندارد FM تنظیم کند. خروجی سیگنال تقویت شده به آی سی LM386 ارسال می شود که وظیفه تقویت نهایی و درایو بلندگو را دارد.
نکته مهم در این مدار وجود فیلتر پایین گذر تشکیل شده توسط R3، C3 و C10 است که کمک می کند سیگنال های فرکانس بالا حذف شده و تنها صدای فرکانس پایین خروجی بگیرد.
در مدار دوم، همان ساختار کلی حفظ شده است، اما ترانزیستورهای BF494 با 2N3904 جایگزین شده اند. همچنین طراحی مدار نوسان ساز و تانک LC مشابه است. تفاوت اصلی در مقدار برخی مقاومت ها و نحوه تغذیه مدار است.
در این مدار، بهترین عملکرد زمانی حاصل شد که با ولتاژ 3.3 تا 3.5 ولت تغذیه شد. در صورتی که ولتاژ بیشتر باشد، عملکرد نوسان ساز مختل می شود و سیگنال دریافتی کیفیت مطلوبی نخواهد داشت.
در این مدار هم سیگنال نوسانی توسط خازن C2 کوپله شده و به ورودی تقویت کننده صوتی LM386 داده می شود. بلندگو نیز توسط خازن خروجی 220 میکروفاراد به خروجی آی سی متصل است.
در تست عملی، این مدار عملکرد ضعیف تری نسبت به مدار اول داشت که می تواند ناشی از حساسیت بیشتر ترانزیستور 2N3904 به تنظیمات باشد.
sisoog.com
af.softelftth.com
آیسی 386 که معمولاً با نام LM386 شناخته میشود، در گیرندههای رادیویی کاربرد دارد — اما نه برای بخش دریافت سیگنال رادیویی، بلکه برای تقویت صدای خروجی.
آنتن
مدار تیونینگ (LC)
آشکارساز / دمدولاتور
تقویتکننده صوتی (اینجا LM386 استفاده میشود)
اسپیکر
چرا LM386 محبوب است؟
blog.faradars.org
Premier Bitcoin Recovery Company Offering Professional Support
