Modulación de amplitud
¿La envolvente sigue al mensaje?
Varía el índice de modulación m. La envolvente (dorada punteada) traza el mensaje fielmente, hasta que m pasa de 1: entonces se pliega cruzando el cero y se distorsiona.
El mensaje monta sobre la amplitud
La portadora cos(ωc t) es un mensajero que oscila rápido. Hincha su amplitud arriba y abajo con el mensaje, y la curva que une las cimas de la oscilación rápida — la envolvente — dibuja el mensaje lento tal cual. El receptor recupera el mensaje con solo extraer esa envolvente.
El índice m fija la profundidad
En s(t) = [1 + m cos(ωm t)] cos(ωc t), m es cuán hondo oscila la amplitud. Con m pequeño la envolvente ondula apenas y el mensaje va débil; con m cerca de 1 la amplitud baja casi a cero y sube al doble. Medida desde el pico Amax y el valle Amin, m = (Amax − Amin)/(Amax + Amin).
Sobremodulación y ancho de banda
Cuando m pasa de 1, hay tramos donde 1 + m cos(ωm t) se vuelve negativo. La envolvente se pliega cruzando el cero y se invierte arriba-abajo, así que un detector de envolvente simple lee mal el mensaje. Eso es sobremodulación. A la vez, la multiplicación lleva el mensaje a ambos lados de ωc, creando dos bandas laterales, así que el ancho de banda de AM es el doble del mensaje, B = 2 fm.
De vuelta a la primera pantalla
Al subir el índice la envolvente osciló cada vez más hondo y dibujó el mensaje con nitidez, y en cuanto m pasó de 1 atravesó el cero, se plegó y se distorsionó en rojo. Entre 0.45 y 1 siguió fielmente al mensaje y se volvió dorada. Lo único que hay que oír en AM es esto: el mensaje vive en la envolvente de la amplitud, y esa envolvente iguala al mensaje solo mientras m ≤ 1.
En la próxima unidad
AM pone el mensaje en la amplitud, lo que lo hace frágil al ruido: el ruido sacude la amplitud y la envolvente se ensucia de inmediato. Luego, FM monta el mensaje sobre la frecuencia instantánea de la portadora, cambiando más ancho de banda por resistencia al ruido.