KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 14.
Na rysunku pokazano widok sygnału zmodulowanego amplitudowo, przy czym amplituda sygnału nośnego Un = 1 V. Wartość współczynnika głębokości modulacji wynosi
Ilustracja przedstawia wykres sygnału zmodulowanego amplitudowo, co jest częścią egzaminu zawodowego dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Współczynnik głębokości modulacji AM wyznacza się z obwiedni sygnału: m=(Umax−Umin)/(Umax+Umin), gdzie Umax i Umin to odpowiednio największa i najmniejsza amplituda obwiedni odczytana z rysunku. Po podstawieniu odczytanych wartości otrzymuje się wynik 1/2, co oznacza 50% modulacji.

Pełne wyjaśnienie:

W modulacji amplitudy (AM) informacja jest przenoszona przez zmianę amplitudy fali nośnej. Na oscyloskopie taki sygnał rozpoznaje się po tym, że szybkie oscylacje nośnej "mieszczą się" w wolniej zmieniającej się obwiedni.

Głębokość modulacji opisuje współczynnik m. W praktyce (zwłaszcza w zadaniach z rysunkiem) wyznacza się go bezpośrednio z obwiedni, mierząc dwie wartości:

  • Umax – maksymalną amplitudę obwiedni,
  • Umin – minimalną amplitudę obwiedni.

Następnie stosuje się zależność:

m = (Umax − Umin) / (Umax + Umin)

Ta postać wzoru jest wygodna, bo nie wymaga znajomości bezwzględnej amplitudy sygnału modulującego – wystarczy poprawny odczyt Umax i Umin z rysunku (zwykle w woltach, jako wartości szczytowe obwiedni). Podana w treści amplituda nośnej Un może pełnić rolę informacji pomocniczej, ale kluczowy jest odczyt obwiedni.

Wynik 1/2 oznacza, że modulacja ma poziom 50%. Jest to typowy, bezpieczny poziom: obwiednia nie "zamyka się" do zera i nie dochodzi do przesterowania.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • 1/3 odpowiadałoby płytszej modulacji (mniejszej różnicy między Umax i Umin) niż w przebiegu z rysunku.
  • 1 oznaczałoby 100% modulacji, czyli sytuację graniczną, w której Umin dąży do zera; na rysunku musiałoby to być wyraźnie widoczne.
  • 3/2 przekracza 1, co oznaczałoby przesterowanie (nadmodulację) i zniekształcenia obwiedni; w poprawnym przebiegu AM widać wtedy charakterystyczne "załamania" obwiedni.

Wskazówka egzaminacyjna: przed podstawieniem do wzoru upewnij się, że mierzysz amplitudy obwiedni (od osi do szczytu), a nie wartości międzyszczytowe (peak-to-peak), bo to częste źródło błędów.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To miara "jak mocno" sygnał informacyjny zmienia amplitudę nośnej w modulacji amplitudy. Najczęściej oznacza się go jako m. Dla m=0 nie ma modulacji, a wartości bliskie 1 oznaczają bardzo głęboką modulację obwiedni.
Z obwiedni odczytaj Umax (największą amplitudę) i Umin (najmniejszą amplitudę). Następnie użyj wzoru: m=(Umax−Umin)/(Umax+Umin). Ważne, aby mierzyć amplitudy od osi do szczytu, a nie wartości międzyszczytowe.
Bo na rysunku/oscyloskopie najłatwiej jest bezpośrednio zmierzyć skrajne wartości obwiedni. Z nich m wynika wprost. Amplituda nośnej Un bywa informacją pomocniczą, ale bez Umax i Umin nie da się policzyć m metodą "z obwiedni".
W praktyce może się pojawić, ale oznacza to nadmodulację i zwykle prowadzi do zniekształceń obwiedni oraz błędnej demodulacji. W zadaniach egzaminacyjnych m>1 jest najczęściej wskazówką, że układ jest przesterowany lub że popełniono błąd w odczycie/wzorze.
Dla m=1 minimalna amplituda obwiedni Umin dochodzi do zera (obwiednia "dotyka" osi). To stan graniczny: większe m powoduje już zniekształcenia. Na rysunku powinno to być widoczne jako bardzo głębokie "zwężenie" obwiedni.
Najczęściej myli się amplitudę z wartością międzyszczytową (peak-to-peak), mierzy się nośną zamiast obwiedni albo odczytuje się wartości z innej skali niż napięcie (np. działki czasu). Pomaga zaznaczenie osi odniesienia i sprawdzenie, czy jednostką jest volt.
Oznacza 50% modulacji: obwiednia zmienia się, ale z zapasem do stanu granicznego m=1. Taki poziom jest często spotykany w ćwiczeniach i układach demonstracyjnych, bo daje czytelny przebieg bez ryzyka nadmodulacji.
Nośna to szybkie, gęste oscylacje. Obwiednia to "kontur" wyznaczony przez ich maksymalne wychylenia. W AM obwiednia zmienia się wolniej i ma kształt powiązany z sygnałem modulującym, dlatego to z niej odczytuje się Umax i Umin.
Zwykle nie, jeśli pytanie dotyczy tylko głębokości modulacji. Wtedy liczą się amplitudy obwiedni (Umax, Umin). Częstotliwość nośnej jest potrzebna raczej przy analizie widma, doborze filtrów lub ocenie pasma, a nie przy samym wyznaczaniu m.
Przećwicz rozpoznawanie AM na rysunkach oscyloskopowych, odczyt Umax/Umin z podziałki oraz stosowanie wzoru m. Dodatkowo zapamiętaj interpretację wartości: małe m (płytka modulacja), m=1 (stan graniczny), m>1 (nadmodulacja i zniekształcenia).
info

Około 49% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Współczynnik głębokości modulacji AM wyznacza się z obwiedni sygnału: m=(Umax−Umin)/(Umax+Umin), gdzie Umax i Umin to odpowiednio największa i najmniejsza amplituda obwiedni odczytana z rysunku."

Źródła:

  • Wikipedia: "Amplitude modulation" (wzór na modulation index m i interpretacja Umax/Umin) https://en.wikipedia.org/wiki/Amplitude_modulation - accessed 2026-03-02
  • All About Circuits: "Amplitude Modulation (AM)" (definicja współczynnika modulacji i odczyt z obwiedni) https://www.allaboutcircuits.com/textbook/radio-frequency-analysis-design/radio-frequency-modulation/amplitude-modulation/ - accessed 2026-03-02

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z podstaw telekomunikacji/techniki radiowej (dział: modulacja AM)
  • Instrukcje laboratoryjne z ćwiczeń oscyloskopowych (odczyt obwiedni, wartości szczytowe)
  • Karty katalogowe lub noty aplikacyjne układów modulatorów/demodulatorów (opisy parametrów wejściowych)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego