Amplitudna modulacija- vrsta modulacije, u kojoj je varijabilni parametar signala nosioca njegova amplituda.
Amplitudna modulacija (AM) je modulacija u kojoj trajne oscilacije mijenjaju amplitudu u skladu s oscilacijama niže frekvencije koje je moduliraju.
Kod amplitudske modulacije (AM), amplituda visokofrekventne oscilacije (nosača) mijenja se prema zakonu modulirajućeg (primarnog) signala.
Kod AM, spektar modulirajućeg signala se prenosi u područje noseće frekvencije, formirajući gornju i donju bočnu komponentu spektra. Pošto ova transformacija proizvodi nove frekvencije, procedura modulacije je nelinearna transformacija. Ali budući da se kod AM spektar modulirajućeg signala ne mijenja, već se samo prenosi u područje visoke frekvencije, AM se smatra linearnim tipom modulacije.
Cilj svake modulacije je neiskrivljeni prenos signala preko date komunikacione linije sa manje smetnji.
Principi transformacije spektra sa AM se široko koriste u tehnologiji,
na primjer, u razvoju sklopova za radiodifuzne i televizijske prijemnike, višekanalni telefonski sistemi sa frekvencijskom podjelom multipleksiranja komunikacijskih linija i, posebno, su u srcu uređaja za analizator spektra.
Frekvencija nosioca, frekvencija harmonijskih oscilacija podvrgnutih modulaciji signalima u svrhu prenošenja informacija. Niskofrekventni talasni oblik se ponekad naziva noseći talas. Vibracije sa niskim frekvencijama same po sebi ne sadrže informaciju, one je samo "nose". Spektar moduliranih oscilacija sadrži, pored bočnih NF frekvencija, koje sadrže prenesene informacije.
Ako se kao primarni signal uzme signal koji ima sinusnu formulu, tada će amplitudno modulirani signal imati oblik prikazan na slici.
Kvalitativno, amplitudna modulacija (AM) se može definirati kao promjena amplitude nosioca proporcionalno amplitudi modulirajućeg signala.
Harmonska oscilacija visoke frekvencije w je amplituda modulirana harmonijskom oscilacijom niske frekvencije W (t = 1 / W je njen period), t je vrijeme, A je amplituda visokofrekventne oscilacije, T je njen period.
Amplitudna modulacija sa sinusoidnim signalom, w je noseća frekvencija, W je frekvencija modulirajućih oscilacija, Amax i Amin su maksimalne i minimalne vrijednosti amplitude.
Za modulirajući signal velike amplitude, odgovarajuća amplituda moduliranog nosioca mora biti velika, a za male vrijednosti amplitude.Ova modulaciona shema se može implementirati množenjem dva signala.
Dubina amplitudne modulacije- maksimalno relativno odstupanje amplitude od srednje vrijednosti
Spektralna gustina moduliranog signala predstavlja dva spektra modulirajuće funkcije ucrtana u odnosu na frekvencije w = w 0 i w = -w 0 (pomaknute za noseću frekvenciju).
Primjer... Jednotonski modulacijski spektar
 |
|||
 |
|||
Radio signal se sastoji od talasnog oblika nosioca i dva sinusna talasna oblika koja se nazivaju bočnim pojasevima.
Sa konvencionalnom amplitudnom modulacijom, informacije su sadržane u svakom od dva bočna pojasa
Signal nosioca- signal čiji je jedan ili više parametara podložan promjenama tokom modulacije. Stepen promjene parametra određen je trenutnom vrijednošću informacijskog (modulacijskog) signala.
Bilo koji stacionarni signal se može koristiti kao nosilac. Najčešće se kao noseći signal koristi visokofrekventna (u odnosu na informacijski signal) harmonijska oscilacija, zbog jednostavnosti demodulacije i uskog spektra. Međutim, u nekim slučajevima preporučljivo je koristiti druge vrste signala nosioca, na primjer, pravokutni.
Signal nosioca se često naziva jednostavno nosilac(od noseće frekvencije) ili nosioca (oscilacija). Svi ovi pojmovi znače skoro istu stvar. U engleskoj terminologiji, signal nosioca označava se riječju nosilac.
Odnos U / U 0 naziva se faktor modulacije mAM. Često se izražava u postocima. Ako je U 0> = Umax, tada će se koeficijent mAM promijeniti od 0 do 1.
Koeficijent amplitudne modulacije(AM koeficijent, stara dubina modulacije) - glavna karakteristika amplitudske modulacije - omjer razlike između maksimalne i minimalne vrijednosti amplituda moduliranog signala prema zbroju ovih vrijednosti, izraženo u postocima
AM vibracije su rezultat dodavanja tri visokofrekventne vibracije; oscilacije sa frekvencijom f 0 i amplitudom U 0 i dvije oscilacije sa frekvencijama f 0 + F i f 0 - F i amplitudom od 0,5 mA * U 0.
U sistemima amplitudne modulacije (AM), modulirajući val mijenja amplitudu visokofrekventnog vala nosioca. Analiza izlaznih frekvencija pokazuje prisustvo ne samo ulaznih frekvencija f 0 i F, već i njihove sume i razlike: fn + F i fn - F. Ako je talas osnovnog pojasa složen, kao što je govorni signal, koji se sastoji od mnogo frekvencija, tada će zbroji i razlike različitih frekvencija zauzeti dva pojasa, jedan ispod i jedan iznad frekvencije nosioca. Frekvencije f n + F i f n - F nazivaju se gornja i donja bočna frekvencija, respektivno.
Gornja bočna traka je kopija originalnog govornog signala, samo pomaknuta za frekvenciju Fc. Donji opseg je obrnuta kopija originalnog signala, tj. visoki tonovi u originalu su basovi na donjoj strani.
Donja bočna traka to je zrcaljenje gornje strane noseće frekvencije Fc.
AM sistem koji prenosi i stranu i nosioca poznat je kao dvostruki bočni prenos (DSB). Nosač ne nosi nikakve korisne informacije i može se ukloniti, ali sa ili bez nosioca, propusni opseg DSB signala je dvostruko veći od originalnog opsega signala. Da biste suzili traku, moguće je pomaknuti ne samo nosač, već i jedan od bočnih, jer nose iste informacije. Ovaj tip operacije je poznat kao Single SideBand Suppressed Carrier (SSB-SC).
Amplitudna modulacija kompleksnog signala
Bilo koja predajna radio stanica koja radi u modusu amplitudske modulacije emituje ne jednu frekvenciju, već cijeli skup (spektar) frekvencija. U najjednostavnijem slučaju (sa sinusoidnim signalom), ovaj spektar sadrži samo tri komponente - noseću i dvije bočne. Ako modulirajući signal nije sinusoidan, već složeniji, tada će umjesto dvije bočne frekvencije u moduliranoj oscilaciji postojati dva bočna pojasa, čiji je frekventni sastav određen frekventnim sastavom modulirajućeg signala.
Dakle, svaka predajna stanica zauzima određeni frekvencijski interval u eteru. Da bi se izbjegle smetnje, noseće frekvencije različitih stanica moraju biti odvojene jedna od druge na udaljenosti većoj od zbira bočnih pojaseva. Širina bočnog pojasa zavisi od prirode signala koji se prenosi: za radio - 10 kHz, za televiziju - 6 MHz. Na osnovu ovih vrijednosti bira se interval između frekvencija nosača različitih stanica. Da bi se dobila amplitudno modulirana oscilacija, oscilacija noseće frekvencije i modulirajući signal se dovode u poseban uređaj - modulator.
Demodulacija AM signala se postiže miješanjem moduliranog signala sa nosiocem iste frekvencije kao na modulatoru.
Originalni signal se tada prima kao zasebna frekvencija (ili propusni opseg) i može se filtrirati od drugih signala. Nosač za demodulaciju se generira lokalno i ne može se ni na koji način podudarati s frekvencijom nosioca na modulatoru. Mala razlika između ove dvije frekvencije je razlog za neusklađenost frekvencija koja je svojstvena telefonskim krugovima.
Zbog amplitudne modulacije kompleksnog signala, brzina prijenosa podataka se povećava.
Na panelu bilo kojeg modernog radio prijemnika nalazi se AM-FM prekidač. U pravilu, običan potrošač ne razmišlja o tome šta znače ova slova, dovoljno je da se sjeti da na FM-u postoji njegova omiljena VHF radio stanica, koja emituje signal u stereo zvuku i odličnog kvaliteta, a na AM možete uhvatiti "Mayak". Ako se udubite u tehničke detalje barem na razini korisničkog priručnika, ispostavit će se da je AM amplitudna modulacija, a FM frekvencijska modulacija. Po čemu se razlikuju?
Da bi muzika zvučala sa radio zvučnika, mora proći kroz određene promjene. Prije svega, treba ga učiniti pogodnim za emitovanje. Amplitudna modulacija bila je prvi način na koji su komunikacijski inženjeri naučili da emituju govorne i muzičke programe preko etera. Američki Fessenden je 1906. godine uz pomoć mehaničkog generatora primio oscilacije od 50 kiloherca, što je postala prva noseća frekvencija u istoriji. Tada je tehnički problem riješio na najjednostavniji način, ugradnjom mikrofona na izlaz namotaja. Prilikom izlaganja ugljenom prahu unutar membranske kutije, njegov otpor se mijenjao, a vrijednost signala koji dolazi od generatora do predajne antene se smanjivala ili povećavala ovisno o njima. Tako je izmišljena amplitudna modulacija, odnosno mijenjanje zamaha signala nosioca na način da oblik linije omotača odgovara obliku odašiljanog signala. U dvadesetim godinama, mehaničke generatore zamijenile su vakuumske cijevi. Ovo je značajno smanjilo veličinu i težinu predajnika.
Razlikuje se od amplitudnog po tome što zamah vala nosioca ostaje nepromijenjen, a njegova frekvencija se mijenja. S razvojem elektronske baze i kola pojavile su se i druge metode uz pomoć kojih je informacijski signal "sjedao" na frekvenciju radio opsega. Promjenom faze i širine impulsa dobili su naziv fazna i pulsno-širinska modulacija. Činilo se da je amplitudna modulacija kao metoda emitovanja zastarjela. Ali pokazalo se drugačije, zadržao je svoju poziciju, iako u malo izmijenjenom obliku.
Sve veći zahtjevi za informacionom zasićenošću frekvencija naveli su inženjere da traže načine za povećanje broja kanala koji se emituju na jednoj talasnoj dužini. Mogućnosti višekanalnog emitiranja također su određene Nyquist barijerom, međutim, osim kvantizacije signala, postalo je moguće povećati informacijsko opterećenje promjenom faze. Kvadraturna amplitudna modulacija je metoda prijenosa u kojoj se različiti signali prenose na istoj frekvenciji, koji su 90 stupnjeva van faze jedan od drugog. Četverofaznost čini kvadraturu ili kombinaciju dvije komponente opisane trigonometrijskim funkcijama sin i cos, otuda i naziv.
Kvadraturna amplitudna modulacija se široko koristi u digitalnim komunikacijama. U svojoj srži, to je kombinacija fazne i amplitudne modulacije.
Kod amplitudske modulacije, u skladu sa zakonom poslane poruke, mijenja se amplituda moduliranog signala. Amplitudna modulacija je najčešći tip analogne modulacije u radio komunikacijskim, radiodifuznim i televizijskim sistemima.
Najjednostavniji oblik amplitudske modulacije je jednotonski(od riječi ton - zvuk jedne frekvencije), na kojoj je modulirajući signal harmonijska oscilacija:
gdje 
- amplituda modulirajućeg signala (maksimalna visina sinusoida);
- kružna (ugaona) frekvencija, 
;
- period modulirajuće oscilacije;
- početna faza.
Visokofrekventni harmonijski signal se gotovo uvijek koristi kao noseći val u komunikacijskim i radiodifuznim sistemima.
Uzmimo sinusoidni signal kao test analognu poruku:
(40)
Nosioci, tj. modulisane oscilacije
(41)
gde je frekvencija nosećih talasa 
- frekvencija modulirajuće oscilacije.
Kao rezultat uticaja oscilacije (40) na amplitudu oscilacija nosioca (41), dobijamo signal sa amplitudnom modulacijom:
gdje 
je faktor amplitudne modulacije.
Grafikoni tri imenovane fluktuacije prikazani su na Sl. 13 i sl. četrnaest.
Radi jasnoće, sl. 15, a,
b prikazani su grafikoni modulirajuće oscilacije na 
, noseći - at 
.
Amplitudno modulirani spektar signala
Iz (42) dobijamo izraz:
koje u skladu sa formulom za proizvod trigonometrijskih funkcija svodimo na oblik
iz čega proizlazi da se spektar oscilacija sa amplitudnom modulacijom tonskim signalom sastoji od tri komponente sa frekvencijama: 
(poklapa se sa frekvencijom nosioca), ( 
) (donja strana), ( 
) (gornja strana). A 
m amplituda bočne komponente 
.
Rice. 15. Amplitudna modulacija
a - modulirajući (kontrolni) signal; b- vibracija nosioca (radio frekvencijski signal); v- amplitudno modulirani signal.
Širina AM spektra 
... Dakle, sa bazom B = 1, signal sa amplitudnom modulacijom pripada klasi uskopojasnih.
Kod modulacije sa složenijom porukom koja zauzima spektar od 
prije 
(Sl. 16, a), spektar AM oscilacija, prikazan na slici 1, će se promeniti u skladu sa tim. 16, b.
Spektar amplitudno moduliranog signala je skup jednostavnih (harmoničnih) oscilacija (komponenti) različitih frekvencija i amplituda, na koje se složeni oscilatorni proces može razložiti duž ose frekvencije, tj. AM signal. Analitički izraz za takav signal, uzimajući u obzir trigonometrijsku formulu proizvoda kosinusa, može se predstaviti kao zbir oscilacija:
(45)
Iz formule (44) se može vidjeti da se kod jednotonske modulacije spektar AM signala sastoji od tri visokofrekventne komponente: početne oscilacije nosioca sa amplitudom 
i frekvencija 
, kao i dvije nove harmonijske oscilacije različitih frekvencija 
i 
, ali sa istim amplitudama 
/2
koji se pojavljuju u toku amplitudske modulacije i odražavaju prenesenu poruku.
Oscilacije sa frekvencijama 
i 
nazivaju se gornja i donja bočna komponenta (frekvencije). Nalaze se simetrično u odnosu na noseću frekvenciju. 
.
Spektar jednotonskog AM signala prikazan je na Sl. 17. Sa slike se jasno vidi da je širina spektra AM signala ( 
) sa jednotonskom modulacijom jednak je udvostručenoj vrijednosti frekvencije modulacije:
(46)
gdje je F frekvencija ciklične modulacije (modulacijski signal).
U nedostatku modulacije (M = 0), amplitude bočnih komponenti su jednake nuli i spektar AM signala se pretvara u spektar vibracije nosioca (komponenta 
na frekvenciji 
). U slučaju modulacije nosioca signalom složenog oblika, koji se sastoji od nekoliko harmonika različitih frekvencija, svaki harmonik modulirajućeg (kontrolnog) signala stvara dvije bočne frekvencije u spektru radio signala, smještene simetrično u odnosu na noseća frekvencija. Shodno tome, spektar takvog AM signala sastoji se od nosioca i dva bočna pojasa - gornjeg i donjeg. Širina svake bočne trake je 
, a širina spektra kompleksnog AM signala ispada da je jednaka udvostručenoj vrijednosti najviše frekvencije u spektru modulirajućeg signala (slika 18).
Amplitudna modulacija - vrsta modulacije u kojoj je varijabilni parametar signala nosioca njegova amplituda
Prvo iskustvo prenošenja govora i muzike putem radija metodom amplitudske modulacije napravio je 1906. godine američki inženjer R. Fessenden. Noseću frekvenciju od 50 kHz radio predajnika generirao je mašinski generator (alternator), za njegovu modulaciju između generatora i antene je uključen ugljenični mikrofon, mijenjajući prigušenje signala u kolu. Od 1920. umjesto alternatora koriste se generatori vakuumskih cijevi. U drugoj polovini 1930-ih, razvojem ultrakratkih talasa, amplitudna modulacija postepeno je počela da se zamenjuje iz radio emitovanja i radio komunikacije na VHF frekvencijskoj modulaciji. Od sredine 20. veka u servis i radioamaterske komunikacije na svim frekvencijama uvedena je jednostruka bočna modulacija (SSB), koja ima niz važnih prednosti u odnosu na AM. Postavljalo se pitanje prelaska na SSB i radio-difuziju, ali bi to zahtijevalo zamjenu svih emisionih prijemnika složenijim i skupljim, pa to nije ni sprovedeno. Krajem 20. vijeka započeo je prelazak na digitalno emitiranje korištenjem signala amplitude-shift keyinga.
Audio signal može modulirati amplitudu (AM) ili frekvenciju (FM) nosioca. Neka je S (t) informacijski signal, | S (t) |<1, U_c(t) — несущее колебание. Тогда амплитудно-модулированный сигнал U_\text{am}(t) может быть записан следующим образом: U_\text{am}(t)=U_c(t).\qquad\qquad(1) Здесь m — некоторая константа, называемая коэффициентом модуляции. Формула (1) описывает несущий сигнал U_c(t), модулированный по амплитуде сигналом S(t) с коэффициентом модуляции m. Предполагается также, что выполнены условия: |S(t)|<1,\quad 0
Za prenos na daljinu bez žica govora, muzike, slike koristi se naizmenični napon visoke frekvencije (preko 100 kHz) koji se emituje u prostoru antene radio predajnika. Za obavljanje radiotelefonskog prijenosa signala, amplituda visoke frekvencije predajnika ili njegova frekvencija mora se mijenjati prema zakonu niske (audio) frekvencije. Amplitudna modulacija karakterizira koeficijent dubine modulacije (m) koji izražava omjer povećanja amplitude visoke frekvencije (dUm) i njene srednje vrijednosti (Um): m = dUm / Um * 100% U toku radio prijenosa može varirati od 0 do 80 posto - nepraktično je povećajte ga više, jer se mogu pojaviti nelinearna izobličenja signala niske frekvencije. Ako se visokofrekventna modulacija izvodi sa signalom jedne niske frekvencije (Fn), tada će modulirani signal predstavljati kombinaciju tri frekvencije: noseće, gornje i donje strane. Ako se modulacija izvodi sa cijelim spektrom frekvencija, onda se dobija visokofrekventni spektar sa gornjim i donjim bočnim pojasevima. Dakle, jedan radio predajnik zauzima propusni opseg od najmanje 10 kHz u visokofrekventnom opsegu.
Amplitudna modulacija je proces formiranja amplitudno moduliranog signala, tj. signal čija se amplituda mijenja prema zakonu modulirajućeg signala (prenesena poruka). Ovaj proces provodi amplitudski modulator.
Amplitudni modulator treba da formira visokofrekventnu vibraciju, čiji analitički izraz u opštem slučaju ima oblik
gdje je omotač modulirane oscilacije, opisan funkcijom koja karakterizira zakon promjene amplitude;
Modulirajući signal;
I - frekvencija i početna faza visokofrekventne oscilacije.
Da bi se dobio takav signal, potrebno je pomnožiti visokofrekventnu (nosaću) oscilaciju i niskofrekventni modulirajući signal na način da se formira omotač oblika. Prisustvo konstantne komponente u strukturi omotača osigurava unipolarnost njene promjene, koeficijent isključuje premodulaciju, tj. pruža dubinu modulacije. Jasno je da će takva operacija množenja biti praćena transformacijom spektra, što omogućava razmatranje amplitudske modulacije kao suštinski nelinearnog ili parametarskog procesa.
Struktura amplitudnog modulatora u slučaju upotrebe nelinearnog elementa prikazana je na Sl. 8.4.
Rice. 8.4. Blok dijagram amplitudnog modulatora
Nelinearni element konvertuje noseći talas i modulirajući signal, usled čega se formira struja (ili napon) čiji spektar sadrži komponente u frekvencijskom opsegu od do i predstavlja najveću frekvenciju u spektru modulirajući signal. Pojasni filter razdvaja ove komponente spektra, formirajući amplitudno moduliran signal na izlazu.
Množenje dva signala može se izvesti pomoću nelinearnog elementa, čija je karakteristika aproksimirana polinomom koji sadrži kvadratni član. Zbog toga se formira kvadrat zbira dva signala koji sadrži njihov proizvod.
Suštinu rečenog i opću ideju o formiranju amplitudno modulirane oscilacije ilustriraju prilično jednostavne matematičke transformacije pod pretpostavkom da se provodi tonska (jednofrekventna) modulacija.
1. Kao nelinearni element koristimo tranzistor čija je I – V karakteristika aproksimirana polinomom drugog stepena 
.
2. Na ulaz nelinearnog elementa napaja se napon jednak zbiru dvije oscilacije: noseće i modulirajuće, tj.
3. Spektralni sastav struje određuje se na sljedeći način:
U dobijenom izrazu spektralne komponente su raspoređene u rastućem redoslijedu njihovih frekvencija. Među njima postoje komponente sa frekvencijama, i koje formiraju amplitudno modulisanu oscilaciju, tj.
Predajni uređaji obično kombinuju procese modulacije i pojačanja, što osigurava minimalno izobličenje moduliranih signala. U tu svrhu se grade amplitudski modulatori prema šemi rezonantnih pojačavača snage, kod kojih se promjena amplitude visokofrekventnih oscilacija postiže promjenom položaja radne točke prema zakonu modulirajućeg signala.
Kolo amplitudnog modulatora i načini rada
Dijagram amplitudnog modulatora zasnovanog na rezonantnom pojačalu prikazan je na Sl. 8.5.
Rice. 8.5. Kolo amplitudnog modulatora na bazi rezonantnog pojačala
Na ulaz rezonantnog pojačala koji radi u nelinearnom režimu, napajaju se:
oscilacija nosioca iz auto-generatora pomoću visokofrekventne transformatorske veze ulaznog kruga s bazom tranzistora;
modulirajući signal pomoću niskofrekventnog transformatora.
Kondenzatori i - blokada, obezbeđuju razdvajanje ulaznih kola na frekvencijama oscilacije nosioca i modulacionog signala, tj. razdvajanje na visokim i niskim frekvencijama. Oscilatorno kolo u kolektorskom kolu je podešeno na frekvenciju oscilacije nosioca, Q-faktor kola daje širinu pojasa, gdje je najveća frekvencija u spektru modulirajućeg signala.
Način rada modulatora je određen izborom radne tačke. Dostupna su dva režima: režim malog signala i režim velikog signala.
a. Mali način unosa
Ovaj režim se postavlja izborom radne tačke u sredini kvadratnog preseka I - V karakteristike tranzistora. Izbor amplitude oscilacije nosioca osigurava rad modulatora unutar ove sekcije (slika 8.6).
Rice. 8.6. Modulator amplitude malog ulaza
Amplituda napona na oscilatornom kolu, čija je rezonantna frekvencija jednaka nosećoj frekvenciji, određena je amplitudom prvog harmonika struje, tj. , gdje je rezonantni otpor kola. S obzirom da je srednji nagib I - V karakteristike unutar radnog preseka jednak odnosu amplitude prvog harmonika i amplitude vibracije nosioca, tj. 
, možete pisati
.
Pod uticajem modulacionog napona primenjenog na bazu tranzistora, položaj radne tačke će se promeniti, što znači da će se promeniti i prosečni nagib I – V karakteristike. Budući da je amplituda napona na oscilatornom krugu proporcionalna prosječnom nagibu, tada je za osiguranje amplitudske modulacije nosećeg vala potrebno osigurati linearnu ovisnost nagiba od modulirajućeg signala. Pokažimo da je to moguće kada se koristi radni presek I – V karakteristike aproksimiranog polinomom drugog stepena.
Dakle, unutar kvadratnog presjeka I - V karakteristike, opisanog polinomom, postoji ulazni napon jednak zbiru dvije oscilacije: noseće i modulirajuće, tj.
Spektralni sastav struje kolektora određuje se na sljedeći način:
Odabiremo prvi harmonik struje:
Dakle, amplituda prvog harmonika je:
Kao što se vidi iz dobijenog izraza, amplituda prvog harmonika struje linearno zavisi od modulacionog napona. Stoga će prosječni nagib također biti linearan sa modulirajućim naponom.
Tada će napon na oscilatornom krugu biti jednak:
Stoga se na izlazu modulatora koji se razmatra formira amplitudno modulirani signal oblika:
Ovdje je koeficijent dubine modulacije;
- amplituda visokofrekventne oscilacije na izlazu modulatora u odsustvu modulacije, tj. u .
Prilikom projektovanja prenosnih sistema, važan zahtev je formiranje amplitudno modulisanih oscilacija velike snage sa dovoljnom efikasnošću. Očigledno je da razmatrani način rada modulatora ne može zadovoljiti ove zahtjeve, posebno prvi od njih. Zbog toga se najčešće koristi takozvani mod velikog signala.
b. Način velikog unosa
Ovaj režim se postavlja izborom radne tačke na I - V karakteristici tranzistora, na kojoj pojačalo radi sa strujnim prekidom. Zauzvrat, izbor amplitude oscilacije nosioca osigurava promjenu amplitude impulsa struje kolektora prema zakonu modulirajućeg signala (slika 8.7). To dovodi do slične promjene amplitude prvog harmonika kolektorske struje i, posljedično, do promjene amplitude napona na oscilatornom krugu modulatora, jer
i .
Rice. 8.7. Modulator amplitude velikog ulaza
Promjena amplitude ulaznog visokofrekventnog napona tokom vremena je praćena promjenom graničnog ugla, a time i koeficijenta. Posljedično, oblik naponske ovojnice na kolu može se razlikovati od oblika modulirajućeg signala, što je nedostatak razmatrane metode modulacije. Da bi se osiguralo minimalno izobličenje, potrebno je postaviti određene granice za promjenu kuta graničnika i raditi s ne previsokim faktorom modulacije.
U kolu amplitudnog modulatora prikazanom na sl. 8.8, modulirajući signal se primjenjuje na bazu tranzistora generatora konstantne struje. Vrijednost ove struje je proporcionalna ulaznom naponu. Pri malim vrijednostima ulaznih napona, amplituda izlaznog napona ovisit će o modulirajućem signalu kako slijedi
gdje su koeficijenti proporcionalnosti.
Karakteristike amplitudnog modulatora
Za odabir načina rada modulatora i procjenu kvalitete njegovog rada koriste se različite karakteristike, od kojih su glavne: statička modulacijska karakteristika, dinamička modulacijska karakteristika i frekvencijski odziv.
Rice. 8.8. Kolo amplitudnog modulatora sa strujnim generatorom
a. Statička modulaciona karakteristika
Statička modulaciona karakteristika (CMX) je zavisnost amplitude izlaznog napona modulatora od prednapona pri konstantnoj amplitudi napona nosioca na ulazu, tj. 
.
U eksperimentalnom određivanju karakteristike statičke modulacije, na ulaz modulatora se primjenjuje samo napon noseće frekvencije (modulacijski signal se ne dovodi), vrijednost se mijenja (kao da se simulira promjena modulirajućeg signala u statičkom stanju) i bilježi se promjena amplitude oscilacije nosioca na izlazu. Tip karakteristike (Sl. 8.9, a) određen je dinamikom promjene srednjeg nagiba I – V karakteristike kada se promijeni prednapon. Linearni rastući dio CMX-a odgovara kvadratnom presjeku I - V karakteristike, budući da se u ovoj sekciji, s povećanjem prednapona, povećava prosječna strmina. Horizontalni presjek CMX odgovara linearnom presjeku I - V karakteristike, tj. dionica sa konstantnom prosječnom strminom. Kada tranzistor uđe u režim zasićenja, pojavljuje se horizontalni dio I - V karakteristike sa nultim nagibom, što se odražava smanjenjem CMX
Karakteristika statičke modulacije omogućava vam da odredite veličinu pomaka napona i prihvatljiv raspon modulirajućeg signala kako biste osigurali njegovu linearnu ovisnost o izlaznom naponu. Modulator bi trebao raditi unutar linearnog dijela CMX-a. Vrijednost bias napona treba da odgovara sredini linearne sekcije, a maksimalna vrijednost modulirajućeg signala ne smije prelaziti granice linearnog dijela CMX-a. Također možete definirati maksimalni faktor modulacije pri kojem još nema izobličenja. Njegova vrijednost je 
.
Rice. 8.9. Karakteristike amplitudnog modulatora
b. Odziv dinamičke modulacije
Karakteristika dinamičke modulacije (DMX) je zavisnost faktora modulacije od amplitude modulirajućeg signala, tj. ... Ova karakteristika se može dobiti eksperimentalno, ili pomoću karakteristike statičke modulacije. DMX tip je prikazan na sl. 8.9, b. Linearni dio karakteristike odgovara radu modulatora unutar linearnog dijela CMX-a.
v. Frekvencijski odziv
Frekvencijski odziv je zavisnost faktora modulacije od frekvencije modulirajućeg signala, tj. ... Uticaj ulaznog transformatora dovodi do pada karakteristika na niskim frekvencijama (slika 8.9, c). Sa povećanjem frekvencije modulirajućeg signala, bočne komponente amplitudno modulirane oscilacije udaljavaju se od noseće frekvencije. To dovodi do njihovog manjeg pojačanja zbog selektivnih svojstava oscilatornog kruga, što uzrokuje pad karakteristika na višim frekvencijama. Ako je propusni opseg koji zauzima modulirajući signal unutar horizontalnog dijela frekvencijskog odziva, tada će izobličenje modulacije biti minimalno.
Balansirani amplitudski modulator
Za efikasno korišćenje snage predajnika koristi se balansirana amplitudna modulacija. U tom slučaju se formira amplitudno moduliran signal u čijem spektru nema komponente na frekvenciji nosača.
Balansirani modulatorski krug (slika 8.10) je kombinacija dva tipična kola amplitudnog modulatora sa specifičnim vezama za njihove ulaze i izlaze. Ulazi na frekvenciji nosioca su povezani paralelno, a izlazi povezani inverzijom jedan u odnosu na drugi, formirajući razliku u izlaznim naponima. Modulirajući signal se primjenjuje na modulatore u antifazi. Kao rezultat toga, na izlazima modulatora imamo
I, i na izlazu balansiranog modulatora
Rice. 8.10. Kolo balansiranog amplitudnog modulatora
Dakle, spektar izlaznog signala sadrži komponente sa frekvencijama i. Ne postoji komponenta sa nosećom frekvencijom.
