Universidad De Oriente

Ncleo De Anzotegui

Escuela De Ingeniera Y Ciencias Aplicadas

Departamento De Tecnologa

rea De Electrnica

Lab. De comunicaciones 1

Informe # 2

Modulador Balanceado

Profesor:

Vzquez Mardelinis

Bachilleres:

Anato Andreina C.I. 18.299.859

Graziani Willians C.I. 18.212.998

Nez Jos C.I. 19.840.411

Ricardi Maira C.I. 16.853.761

Barcelona, junio de 2009

ndice

Introduccin.03

Objetivos...04

Marco Terico..05

Materiales y Equipos Utilizados..09

Desarrollo.10

Observaciones..14

Conclusiones15

Bibliografa..16

Introduccin

La modulacin consiste en hacer que un parmetro de la onda portadora cambie de

valor de acuerdo con las variaciones de la seal moduladora, que es la informacin que

queremos transmitir.

El modulador balanceado es un modulador producto, la seal de la salida es el

producto de dos seales de entrada: una portadora de frecuencia sencilla y la seal

modulante, que puede ser una forma de onda compleja o de frecuencia sencilla.

La salida de un modulador balanceado es la banda lateral superior y la banda

lateral inferior; este se encarga de suprimir la portadora, dejando la salida solo las

frecuencias de la suma y diferencia. La salida de un modulador balanceado puede ser

enseguida procesada por filtros o por circuitera de corrimiento de fase, para eliminar una

de las bandas laterales, y de esta forma resultar una seal banda lateral simple con

portadora suprimida.

Objetivo

Funcionamiento del circuito modulador balanceado.

Marco Terico

Modulador Balanceado de Anillo

La siguiente figura muestra el diagrama esquemtico para un modulador de anillo

balanceado construido con diodos y transformadores. Los diodos semiconductores son

perfectos para usarlos en circuitos de modulador balanceado, porque son estables y no

requieren de una fuente de potencia externa, tienen una larga vida y virtualmente no

requieren de mantenimiento. El modulador de anillo balanceado a veces se llama

modulador de rejilla (lattice) balanceado o simplemente modulador balanceado.

Un modulador balanceado tiene dos entradas: una portadora de frecuencia sencilla

y la seal modulante, que puede ser una forma de onda compleja o de frecuencia sencilla.

Para que opere adecuadamente un modulador balanceado, la amplitud de la portadora

tiene que ser suficientemente mayor que la amplitud de la seal modulante (aprox. de 6 a 7

veces ms grande). Esto asegura que la portadora, y no la seal modulante controle la

condicin de activado o desactivado de los cuatro diodos interruptores (o conmutados).

Operacin del circuito:

Esencialmente, los diodos D1 a D4 son interruptores elctricos que controlan si la

seal modulante pasa del transformador de entrada T1 al transformador de salida T2,

como est o con un cambio de fase de 180. Con la polaridad de la portadora, los diodos

interruptores estn directamente polarizados y activados, mientras que los diodos centrales

estn polarizados inversamente y desactivados. En consecuencia, la seal modulante se

transfiere a travs de los interruptores cerrados a la seal de salida, sin inversin de fase.

Cuando la polaridad de la portadora se invierte, los diodos interruptores de las orillas,

estn polarizados inversamente y desactivados mientras que los diodos interruptores

centrales estn polarizados directamente y activados. Por consiguiente, la seal modulante

experimenta una inversin de fase de 180 antes de alcanzar la seal de salida. La

corriente de la portadora fluye de su fuente a los lmites centrales de la entrada y la salida,

donde se divide y va en direcciones opuestas a travs de las mitades superiores e inferiores

de los transformadores. Por lo tanto, sus campos magnticos se cancelan en los

embobinados secundarios del transformador, y la portadora se suprime. Si los diodos no

estn perfectamente acoplados o si los transformadores no estn exactamente conectados y

encapsulados en el centro, el circuito est fuera de balance y la portadora no est

totalmente suprimida. Es virtualmente imposible lograr un balance perfecto; por lo tanto,

siempre est presente una pequea componente de la portadora de la seal de salida. Esto

comnmente se llama dispersin de la portadora. La cantidad de supresin de la portadora

es tpicamente entre 40 y 60 dB.

Comparacin entre AM balanceado y AM estndar

En el primer caso la seal de salida contiene dos componentes, las dos bandas

laterales. En el segundo caso, las componentes son tres, adems de las bandas laterales

existe el trmino de portadora.

Si comparamos las seales resultantes, encontraremos que la envolvente de la seal

balanceada no tiene la misma forma que la modulante, mientras que la envolvente de la

seal clsica mantiene la forma. Los receptores clsicos aprovechan esta caracterstica

para efectuar la demodulacin. De la onda balanceada, podemos decir que no existir

salida en el transmisor, mientras no exista modulacin.

ndice de modulacin

Tericamente una seal moduladora senoidal produce evolucin senoidal de la

envolvente. Podemos definir entonces la envolvente de modulacin como una fraccin "m"

de la amplitud de la portadora sin modular o bien como un porcentaje de la portadora.

De la definicin y las grficas anteriores podemos deducir:

; equivale al 100% de profundidad de modulacin.

Veamos otro ejemplo; sea la siguiente forma de onda modulada:

; En este caso equivale decir 50% de profundidad

de modulacin.

Aplicando este concepto en la ecuacin general de AM clsica y operando

matemticamente podremos escribir la igualdad de la siguiente forma:

De esta ltima expresin podemos concluir:

La amplitud mxima que puede alcanzar el par de bandas laterales, en

condiciones normales de modulacin, es solo la mitad de la portadora sin

modular, cuando m = 1.

Siendo m = 0, las bandas laterales tambin son cero; desaparecen los dos

trminos que representan las mismas.

Si se pretende transmitir una informacin cuya frecuencia mxima es de 5 KHz,

el ancho de banda del canal y de todo el sistema debe ser, el doble de la

frecuencia mxima que se desea emitir.

Una condicin particular se presenta cuando m > 1, a esta condicin se la define

como sobre modulacin y se puede notar en la representacin que se aprecia ms abajo.

Esta seal se obtiene en un circuito real, dado que matemticamente el resultado sera

otro. El defecto se produce, debido a la imposibilidad que tienen

los semiconductores (transistores), de conducir en sentido inverso o funcionar, al

encontrarse polarizados inversamente.

Bajo estas condiciones, la envolvente resulta una poliarmnica (ya no es una

senoidal), sino que se representa por una fundamental y numerosas armnicas; estas

armnicas, producen tambin muchos pares de bandas laterales originados por la

distorsin.

Materiales y Equipos Utilizados

1 Potencimetro

1 Osciloscopio Analgico

2 Fuentes de Voltaje

Circuito Integrado: 2 LM 741

Resistencias: 7 de 10K

3 de 1K

2 de 220

Condensador: 1 de 1mf

1 de 40nf

1Transistor 2N3904

Cables

Pinzas

Proto Board

Cables de Conexin

1 Moduladora

Desarrollo

Se implemento el siguiente circuito Modulador Balanceado

3

26

74 1 5

U1

741

3

26

74 1 5

U2

741

R1

10k

R2

10k

R3

10k

R4

10k

R5

10k R6

10k

R7

1k

R81k

R91k

R101k

Q12N2222

C1

1mF

C1(1)

RV1(1) RV1(2)

RV11k

A

B

C

D

R4

DC 7

Q3

GN

D1

VC

C8

TR2 TH 6

CV5

U3

555

R11220

R12

120

C2

48nF

U3(VCC)

Se comprob que el circuito modulador balanceado funciono correctamente, y se

procedi a obtener algunas imgenes de la variando la seal de la moduladora.

Figura # 01

Figura # 02

Figura # 03

Figura # 04. El trapecio.

Figura # 03 Seal calculando el ndice de modulacin

m= Vmax-Vmin/Vmax+Vmin

m= 10v-6v/10v+6v

m=4v/16v

m=0.25

Observaciones

Se procedi a variar la amplitud de la seal moduladora y se obtuvieron varias

imgenes de la onda

Se obtuvieron las seales de salida en el canal 1 y la entrada en el canal 2.

En el circuito del modulador balanceado se observ la seal de onda para

proceder a realizar el clculo del ndice de modulacin de las ondas obtenidas

Ya que el circuito posea dos tierras el circuito no funcionaba adecuadamente.

Solucionado el problema mencionado la prctica se llev a cabo en perfectas

condiciones.

Conclusiones

Las resistencias y el condensador que conforma el circuito del generador de

pulso determinan la frecuencia de oscilacin del circuito, entre ms grande sea

la resistencia o el condensador menor ser su frecuencia.

El modulador balanceado acta como un conmutador para invertir la fase.

Dependiendo de las condiciones de la entrada digital, la portadora se transfiere a

la salida ya sea en fase de 180 fuera de base, con el oscilador de la portadora de

referencia.

El modulador balanceado es un detector de producto; la salida es el producto de

las dos entradas.

El ndice de modulacin nos dice indirectamente la amplitud de la portadora, y

vara de 0 a 1, dndose su valor normalmente en porcentaje de 0% a 100%.

Bibliografa

www.datasheetcatalog.com

Hoja de datos del Amplificador Operacional C.I LM741.

www.monografias.com

www.udistrital.edu.co/comunidad/profesores/jruiz/jairocd/texto/usm/cd/modulacion.

doc -