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Modulator

Ein Modulator überlagert zwei unterschiedliche Signale oder physikalische Größen. Es sind folgende Prinzipien der Modulation möglich:

Einsatzgebiete von Modulatoren sind die Nachrichtentechnik und die Optik/Lasertechnik.

Nachrichtentechnik

Modulatoren werden in der Nachrichtentechnik zur Übertragung von Information eingesetzt. Um Informationen vom Sender an den Empfänger übertragen zu können, muss der Träger (das hochfrequente Trägersignal mit der Frequenz ft) mit der Information (z. B. Sprache, Daten; dem niederfrequenten Modulationssignal mit der Frequenz fm: ft > > fm) moduliert werden.

Je nach Modulationsart (Frequenzmodulation, Amplitudenmodulation, Phasenmodulation, PWM usw.) muss der Modulator die entsprechende Größe im Takt der Information ändern.

Ein Beispiel aus der Praxis: Ein UKW-Rundfunksender (z. B. 100 MHz) erzeugt eine Trägerwelle mit der mittleren Frequenz von 100 MHz, ändert (moduliert) jedoch deren Frequenz im Takt des NF-Signales (Sprache, Musik). Das kann zum Beispiel mit einer Kapazitätsdiode im Schwingkreis des HF-Oszillators geschehen, auf die das NF-Signal gegeben wird. Diese ändert dadurch im Takt des NF-Signales ihre Kapazität und ändert somit die Resonanzfrequenz des Schwingkreises.

Optik/Lasertechnik

Laserstrahl-Modulatoren werden sowohl in der Nachrichtenübertragung als auch zu Forschungs- und Materialbearbeitungszwecken eingesetzt.

Folgende optische Modulatoren sind gebräuchlich:

Die Modulation kann innerhalb des Laserresonators (sog. Güteschalter (englisch q-switch)) oder außerhalb im Laserstrahl erfolgen.

Diodenlaser (Nachrichtentechnik, Drucktechnik, CD-Brenner) haben meist keinen separaten Modulator, sondern werden über die Modulation des Betriebsstromes moduliert. Auch in Flüssigkristallbildschirmen (LCD) befinden sich elektrooptische Modulatoren, sie drehen die Polarisationsebene des Lichtes der Hintergrundbeleuchtung.

Ein eigenes und immer wichtiger werdendes Feld sind integrierte Modulatoren, also Modulatoren als Bestandteile von integrierten Schaltungen. Sie werden als Kopplungsglieder zwischen rein elektronischen Schaltungsteilen und Wellenleiterstrukturen eingesetzt, für Licht oder auch Mikrowellen. Aktuell (Ende 2007) ist insbesondere der Mach-Zehnder-Modulator zur Signalkopplung innerhalb Mehrfachkernprozessoren im Gespräch.


Siehe auch: Modulation (Technik), Modulator (Optik), LFO