Frequency Modulation MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Frequency Modulation - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही उत्तर: 4) S1 और S2 दोनों है।

व्याख्या:
S1: त्रुटि प्रवर्धक आउटपुट पर, हमें विमाडुलित FM आउटपुट प्राप्त होता है।
सत्य। FM संसूचन के लिए उपयोग किए जाने वाले फेज-लॉक लूप (PLL) में:

त्रुटि प्रवर्धक (या फेज डिटेक्टर आउटपुट) इनपुट FM सिग्नल और VCO सिग्नल के बीच के कला अंतर के समानुपाती वोल्टेज उत्पन्न करता है।

चूँकि आवृत्ति मॉडुलन (FM) कला मॉडुलन का व्युत्पन्न है, यह वोल्टेज सीधे विमाडुलित संदेश सिग्नल का प्रतिनिधित्व करता है।

S2: FM सिग्नल PLL के इनपुट पर लागू किया जाता है।
सत्य। FM सिग्नल PLL के इनपुट (फेज डिटेक्टर) में फीड किया जाता है। PLL वाहक आवृत्ति पर लॉक हो जाता है और आवृत्ति विचरणों (मॉडुलन) को ट्रैक करता है, जिससे विमाडुलन की अनुमति मिलती है।

व्याख्या:

कार्सन का नियम:

कार्सन का नियम एक गणितीय सूत्र है जिसका उपयोग आवृत्ति-मॉडुलित (FM) सिग्नल के लिए आवश्यक बैंडविड्थ के अनुमान लगाने के लिए किया जाता है। कार्सन के नियम के अनुसार, FM सिग्नल के लिए आवश्यक कुल बैंडविड्थ (BT) का अनुमान निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके लगाया जा सकता है:

BT = 2(Δf + f_m)

जहाँ:

• Δf = वाहक सिग्नल का शिखर आवृत्ति विचलन (इस मामले में, 5 kHz)
• f_m = अधिकतम मॉड्यूलेटिंग आवृत्ति (इस स्थिति में, 3 kHz)

दिए गए मानों का उपयोग करते हुए:

• Δf = 5 kHz
• f_m = 3 kHz

कार्सन के नियम पर इन मानों को लागू करते हुए:

BT = 2(5 kHz + 3 kHz) = 2(8 kHz) = 16 kHz

इसलिए, 5 kHz की अधिकतम आवृत्ति विचलन और 3 kHz की अधिकतम ऑडियो आवृत्ति के साथ FM का उपयोग करने वाले VHF/UHF द्वि-मार्ग रेडियो सिग्नल के लिए आवश्यक अनुमानित बैंडविड्थ 16 kHz है।

सही उत्तर है: 4) दो-तरफ़ा मोबाइल रेडियो संचार

व्याख्या:
संकीर्ण बैंड FM (NBFM) की विशेषताएँ हैं:

छोटा आवृत्ति विचलन (आमतौर पर ±5 kHz या उससे कम).

सीमित बैंडविड्थ (केवल आवाज संचार के लिए पर्याप्त चौड़ा).

प्राथमिक अनुप्रयोग:

• दो-तरफ़ा मोबाइल रेडियो (जैसे, पुलिस, एम्बुलेंस, टैक्सी संचार).
• विमानन और समुद्री VHF रेडियो।
• एमेच्योर रेडियो (हैम) प्रसारण।

अन्य विकल्प क्यों नहीं?

• टेलीविजन प्रसारण → ऑडियो के लिए वाइडबैंड FM (उच्च निष्ठा) या वीडियो के लिए AM का उपयोग करता है।
• उच्च-निष्ठा ऑडियो प्रणाली → वाइडबैंड FM की आवश्यकता होती है (जैसे, FM रेडियो के लिए ±75 kHz विचलन).
• FM रेडियो प्रसारण → वाइडबैंड FM का उपयोग करता है (88-108 MHz बैंड बड़े विचलन के साथ).

एक फेज-पाशित लूप (PLL)-आधारित FM विमॉड्यूलित में, फेज संसूचक एक प्रमुख घटक है जो:

• तुलना करता है इनपुट FM सिग्नल को वोल्टेज-नियंत्रित दोलित्र  (VCO) के आउटपुट के साथ।

• एक आउटपुट वोल्टेज उत्पन्न करता है जो दोनों सिग्नलों के बीच के कला अंतर के समानुपाती होता है।

FM विमॉड्यूलन में यह कैसे काम करता है:

1. FM सिग्नल → फेज संसूचक में फीड किया जाता है।

2. फेज संसूचक इसे VCO आउटपुट के साथ तुलना करता है।

3. फेज संसूचकका आउटपुट तात्कालिक कला अंतर को दर्शाता है।

4. यह परिवर्तनशील वोल्टेज मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के अनुरूप होता है (क्योंकि FM में आवृत्ति परिवर्तन कला परिवर्तन की ओर ले जाते हैं)।

5. निम्न-पारद फ़िल्टरन के बाद, यह मूल संदेश सिग्नल देता है।

गलत विकल्प:

आवृत्ति मॉडुलन (FM) में, वाहक तरंग की आवृत्ति संदेश सिग्नल के अनुसार बदलती रहती है।

व्याख्या:

आवृत्ति मॉडुलन (FM):

आवृत्ति मॉडुलन एक ऐसी विधि है जिसमें वाहक तरंग की तात्कालिक आवृत्ति को बदलकर उसमें सूचना को कोडित किया जाता है। यह सिग्नल क्षरण और शोर के प्रति अपनी प्रतिरोधक क्षमता के कारण रेडियो प्रसारण, दूरसंचार और सिग्नल प्रसंस्करण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

अनुप्रयोग: FM का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

• FM रेडियो प्रसारण: FM रेडियो स्टेशन हवा में उच्च-निष्ठा ऑडियो सिग्नल प्रसारित करने के लिए आवृत्ति मॉडुलन का उपयोग करते हैं।
• दो-तरफ़ा रेडियो संचार: FM का उपयोग आमतौर पर वॉकी-टॉकी, पुलिस रेडियो और अन्य संचार उपकरणों में इसकी रव प्रतिरक्षा के कारण किया जाता है।
• टेलीविजन ऑडियो संचरण: अनुरूप टेलीविजन प्रसारण में ऑडियो सिग्नल प्रसारित करने के लिए FM का उपयोग किया जाता है।
• डेटा संचरण: विश्वसनीय और कुशल डेटा स्थानांतरण प्राप्त करने के लिए कुछ डेटा संचार प्रणालियों में FM का उपयोग किया जाता है।

आवृत्ति मॉडुलन:

आवृत्ति मॉडुलन में वाहक आयाम स्थिर रहता है, लेकिन इसकी आवृत्ति मॉडुलित सिग्नल के अनुसार परिवर्तित होती है। 

एक आवृत्ति मॉडुलित सिग्नल का बैंडविड्थ निम्न है:

BW = \(2(\Delta f+f_m)\)

गणना:

दिया गया है, 

(fm)1 = 10 kHz

(BW)1 = \(2\Delta f+20\)

(fm)2 = 20 kHz

(BW)2 = \(2(\Delta f+20)\)

(BW)2 = \(2\Delta f+40\)

(BW)2 = (BW)1 + 20

बैंडविड्थ 20 kHz बढ़ जाता है।

संकल्पना:

FM (आवृत्ति मॉडुलन) में, मॉडुलन सूचकांक को आवृत्ति विचलन के अनुपात के रूप में मॉडुलन आवृत्ति के रूप में परिभाषित किया जाता है।

गणितीय रूप से, इसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

\(m_f=\frac{Δ f}{f_m}\)

mf = मॉडुलन सूची

Δf = आवृत्ति विचलन

fm = मॉडुलन आवृत्ति

गणना:

दिया गया है कि Δf = 50 kHz

fm = 100 Hz

\(m_f=\frac{50~kHz}{100~Hz}\)

mf = 500 radians

Important Points

एक तरंग में 3 मापदंड आयाम, फेज, और आवृत्ति है। इस प्रकार 3 प्रकार की मॉड्यूलन तकनीकें हैं।

आयाम मॉडुलन: वाहक का आयाम संदेश सिग्नल के आयाम के अनुसार परिवर्तित होता है।

आवृत्ति मॉडुलन: वाहक की आवृत्ति संदेश सिग्नल के आयाम के अनुसार परिवर्तित होती है।

फेज मॉडुलन: वाहक का फेज संदेश सिग्नल के आयाम के अनुसार परिवर्तित होता है।

सही उत्तर x-अक्ष पर स्पर्शोन्मुख है।

Key Points

• एक आवृत्ति वक्र, आवृत्ति वितरण का एक आलेख है, जहाँ रेखा समतल होती है।
• यह एक आवृत्ति बहुभुज के समान है।
• बहुभुज में रेखा सीधी होती है, लेकिन वक्र में रेखा समतल होती है।
• यह एक क्षेत्र आरेख है।
• यह आवृत्ति वितरण का आलेखीय निरूपण है।
• X-अक्ष को वर्ग अंतराल के रूप में अंकित किया जाता है।
• Y-अक्ष को आवृत्तियों के रूप में अंकित किया जाता है।
• वक्र की शुरुआत और अंत पहले और अंतिम अंतराल के मैड पोस्ट पर अंतिम वर्ग अंतराल को स्पर्श करनी चाहिए।
• वक्र का क्षेत्रफल एक आयतचित्र के बराबर होता है।
• आवृत्ति वक्र को वक्र के आकार के आधार पर 3 प्रकारों में विभाजित किया गया है।
  • ये सामान्य वितरण वक्र हैं।
    • धनात्मक विषम वितरण वक्र।
    • ऋणात्मक विषम वितरण वक्र। 

आवृत्ति मॉडुलन:

• आवृत्ति मॉडुलन वह मॉडुलन होता है जिसमें वाहक तरंग की आवृत्ति को चरण और आयाम को स्थिरांक रखते हुए मॉडुलित सिग्नल के तात्कालिक आयाम के अनुसार परिवर्तित किया जाता है।
• इसलिए वाहक आयाम और वाहक चरण में भिन्नता संग्राही छोर में सिग्नल को प्रभावित नहीं करती है।
• दृष्टि की रेखा (LoS) प्रसारण का वह प्रकार है जो केवल डेटा को संचारित और प्राप्त कर सकता है जहाँ संचरण और संग्राही केंद्र उनके बीच किसी भी अवरोध के बिना एक-दूसरे की दृष्टि में होते हैं। उदाहरण - FM रेडियो, माइक्रोवेव, और उपग्रह संचरण।
• आवृत्ति मॉडुलन दृष्टि की रेखा के प्रसारण पर कार्य करता है। 

FM संसूचक का प्रकार:

• ढलान संसूचक।
• चरण-बैंड लूप संसूचक।
• फोस्टर सेली संसूचक।
• रेडियो संसूचक।
• क्षेत्रकलन संसूचक।

विश्लेषण:

आयाम AC एक फेज-मॉड्यूलित या आवृत्ति मॉड्यूलित सिग्नल में स्थिर है। RF शक्ति मॉडुलन सूचकांक पर निर्भर नहीं करती है।

एक फेज या आवृत्ति संग्राहक सिग्नल के लिए एक सामान्य व्यंजक है:

\(\phi(t)=A_ccos[ω_ct+g(k_k,m(t))]\)

m(t) = मॉडुलन सिग्नल

ωc = वाहक आवृत्ति

kk,FM के लिए kc और PM के लिए kp हो जाता है।

औसत शक्ति (Pavg) निम्न के द्वारा दी जाती है

\(P_{avg}=\frac{A_c^2}{2}\) (हमेशा)

हम देखते हैं कि प्रेषित शक्ति FM में मॉड्यूलन सूचकांक से स्वतंत्र है।

गणना:

A = 1

इसलिए, P = 1/2 = 0.5 W. 

अवधारणा:

FM (आवृत्ति मॉड्यूलन) में, मॉड्यूलन इंडेक्स को मॉड्यूलक आवृत्ति के आवृत्ति विचलन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

गणितीय रूप से, इसे इस रूप में परिभाषित किया गया है:

\(m_f=\frac{Δ f}{f_m}\)

mf = मॉड्यूलन इंडेक्स

Δf = आवृत्ति विचलन

fm = आवृत्ति का मॉड्यूलन

गणना:

दिया गया है कि Δf = 1000 Hz = 1 kHz

fm = 1 kHz

\(m_f=\frac{1~kHz}{1~kHz}=1\)

Important Points

एक तरंग में 3 मापदंड आयाम, फेज, और आवृत्ति है। इस प्रकार 3 प्रकार की मॉड्यूलन तकनीकें हैं।

आयाम मॉडुलन: वाहक का आयाम संदेश सिग्नल के आयाम के अनुसार परिवर्तित होता है।

आवृत्ति मॉडुलन: वाहक की आवृत्ति संदेश सिग्नल के आयाम के अनुसार परिवर्तित होती है।

फेज मॉडुलन: वाहक का फेज संदेश सिग्नल के आयाम के अनुसार परिवर्तित होता है।

आवृत्ति मॉड्यूलेटेड (FM) सिग्नल को आम तौर पर निम्नलिखित तरीकों से डिमॉड्यूलेट किया जा सकता है:

आवृत्ति भेदभाव:

फेज़ भेदभाव:

फेज़-बंद पाश (PLL):

• FM के पक्षीयबैंड आवृत्ति विचलन और मॉडुलन की आवर्ती के दोनों स्तर पर निर्भर होते हैं।
• FM के कुल वर्णक्रम में वाहक होता है, साथ ही साथ मॉडुलन आवृत्ति के अभिन्न गुणकों में वाहक के दोनों ओर फैले हुए अनंत संख्या में पक्षीयबैंड होते हैं, जैसा नीचे दर्शाया गया है:

• FM के पक्षीयबैंड के लिए मापदंड पहले प्रकार के बेसल फलन का उपयोग करके निर्धारित किया गया है।
• In FM, modulation index for wide Band FM is greater than 1 and for Narrow Band FM, it is less than 1 (option 2 is incorrect)
• AM में आवश्यक B.W. = 2fm है। इसलिए, AM की स्थिती में कम बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है। FM में आवश्यक B.W. है = 2 (β+1) fm। इसलिए, FM की स्थिती में अधिक बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है।

AGC (स्वचालित लाभ नियंत्रण) :

• स्वचालित लाभ नियंत्रण (AGC) FM रेडियो ट्रांसमीटर/अभिग्राही में काम करता है जो कमजोर और मजबूत संकेतों के स्वचालित नियंत्रण का अनुरक्षण करता है जो रेडियो अभिग्राही द्वारा प्राप्त किए जाते हैं।
• FM ट्रांसमीटर VCO का स्वचालित आवृत्ति नियंत्रण वोल्टेज DC वोल्टेज है।
• AGC प्राप्त सिग्नल प्रकृति के आधार पर आउटपुट सिग्नल के निरंतर स्तर को बनाए रखता है, अर्थात यह आउटपुट की समान मात्रा को बनाए रखता है जब विभिन्न ताकत के स्टेशन प्राप्त होते हैं।
• AGC जरूरत के हिसाब से RF और IF प्रवर्धकों के लाभ को समायोजित करता है।
• AGC अभिग्राही में अति भारण और मंदन होने जैसी समस्याओं को संभाल सकता है।

Explanation:

• विविक्तकर सर्किट अनमॉड्यूलेटेड आरएफ वाहक आवृत्ति से आवृत्ति विचलन के सीधे आनुपातिक विद्युत उत्पादन उत्पन्न कर सकते हैं।
• सबसे सरल सर्किट एक संतुलित ढलान डिटेक्टर हो सकता है।
• यह दो गुंजयमान सर्किट का उपयोग करता है; एक अनमॉड्यूलेटेड आरएफ कैरियर फ़्रीक्वेंसी के एक तरफ ऑफ़-ट्यून किया गया और दूसरा इसके दूसरी तरफ ऑफ़-ट्यून किया गया।

• FM संसूचकों का एक अन्य वर्ग जिसे Quadrature संसूचक के रूप में जाना जाता है, दो Quadrature संकेतों के संयोजन का उपयोग करता है।
• सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला एफएम डिटेक्टर अर्थात् फोस्टर-सीली एफएम विविक्तकर और रेशियो डिटेक्टर क्वाडरेचर के सिद्धांत पर काम करता है।

फॉस्टर सीले विविक्तकर का उपयोग FM सिग्नल के विमॉडुलन में किया जाता है और यह समान आवृत्ति पर प्राथमिक और द्वितीयक के साथ द्वि समस्वरित परिपथ का उपयोग करता है।