Modulação de ondas de rádio – AM e FM

FísicaOscilações e ondasIdades 16–17

Usar com minha turma

Um sinal de audiofrequência não consegue ir longe sozinho, por isso precisa ser transportado por uma onda portadora de alta frequência. Ajuste a frequência do sinal, a frequência da portadora e a profundidade de modulação para comparar a modulação em amplitude (AM), em que a amplitude da portadora varia, com a modulação em frequência (FM), em que a frequência varia, e veja por que o FM resiste melhor a ruídos de amplitude.

Aula: Transmissão de informações por ondas de rádio

O que mostra

Os sinais de áudio têm frequências de apenas centenas a milhares de hertz, baixas demais para serem irradiadas com eficiência por uma antena prática, por isso o rádio os transmite sobre uma onda portadora de alta frequência. Na modulação em amplitude, a amplitude da portadora acompanha o sinal de áudio, e a envoltória da onda tem a forma do sinal; a profundidade de modulação m define quanto a amplitude varia. Na modulação em frequência, a amplitude fica constante enquanto a frequência instantânea sobe e desce com o sinal. Como o ruído perturba sobretudo a amplitude, um receptor de FM que lê só a frequência recupera um sinal mais limpo.

Como usar

Comece em AM e varie Profund. m de valores pequenos até 1, observando a envoltória tracejada da onda de saída. Mude o Sinal e a Portadora para ver quantos ciclos da portadora cabem em um ciclo do sinal. Depois mude o Tipo para FM e note como os ciclos se agrupam e se espaçam. Por fim, marque Ruído de amplitude e compare o sinal recuperado pelo receptor em AM e em FM.

Parâmetros que você pode mudar

  • Tipo de modulação Modulação em amplitude (AM), Modulação em frequência (FM)
  • Sinal de audiofrequência 200–2000 Hz
  • Razão entre frequência da portadora e do sinal 4–20 vezes
  • Profundidade de modulação m 0,1–1
  • Adicionar ruído de amplitude na transmissão

Perguntas para explorar

  1. Numa onda AM, que característica da onda leva a informação sonora, e qual a leva numa onda FM?
  2. O que acontece com a forma da onda AM quando a profundidade de modulação m se aproxima de 1?
  3. Por que o ruído de amplitude distorce o sinal AM recuperado, mas quase não afeta o sinal FM?