LABORATORIO DE CIRCUITOS DE RADIO Y ALTA FRECUENCIA

LABORATORIO DE CIRCUITOS DE RADIO Y ALTA FRECUENCIA

Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la EducacinUNIVERSIDAD TECNOLGICA DEL PER

FACULTAD DE INGENIERIA SISTEMAS Y ELECTRNICA

LABORATORIO N 2MODULACIN AM

CURSO:CIRCUITO DE RADIO Y ALTA FRECUENCIA

PROFESOR:Ruelas Alvarado, Sal

INTEGRANTES:Sacsa Chulluncuy, Carlos AlbertoQuintana Aguilar, Jannet Zambrano Alarco, Guillermo

TURNO:NOCHE

LIMA PER

2015

I.OBJETIVO:-Comprobar en forma prctica los principios de la modulacin y demodulacin AM -Anlisis espectral de sistemas de AM de doble banda y banda lateral-Determinacin del patrn XY e ndice de modulacin.

II. FUNDAMENTO TERICO

MODULACIN ANALGICA O DE ONDA CONTINUA (CW)

Es el proceso por el cual un parmetro de una seal senoidal de alta frecuencia se hace variar en forma proporcional al mensaje f(t). Con la modulacin los mensajes se trasladan a altas frecuencias permitiendo su transmisin por radiofrecuencia (RF) o su adaptacin al medio de transmisin.En todo proceso de modulacin se presentan las siguientes seales:

a) Seal modulante. Seal moduladora o de Banda Base. Es la seal de informacin o mensaje a transmitir. En general es de bajas frecuencias y es limitada en banda mediante un filtro pasabajos. Ej. Las seales de laboratorio de un generador de seales, seales de audio producidas en una radioemisora, etc.

b) Seal Portadora. Seal sinusoidal de alta frecuencia, dada por la forma de onda: fc(t) = A Sen(wct +). Usando esta seal se logra desplazar a frecuencias superiores la seal modulante.

c) Seal Modulada. Seal de alta frecuencia que se obtiene de la variacin de la amplitud ( A ), frecuencia ( wc ) o fase ( ) de la seal portadora de acuerdo con las caractersticas de la seal moduladora. Es tpicamente la seal que se transmite. Entre las seales moduladas ms comunes tenemos: AM, FM, FSK, etc.

d) Seal Demodulada. La demodulacin es el proceso mediante el cual se recupera la seal original de banda base o mensaje, a partir de la seal modulada. La seal demodulada es la seal resultante del proceso de demodulacin.

Importancia de la modulacin:

La modulacin es muy importante en el desarrollo de sistemas de telecomunicaciones.Gracias a la modulacin es posible la radio comunicacin. En el medio aire se requieren antenas de aprox. L/4 de tamao (L= longitud de onda) para que la radiacin sea eficiente. Como en general las seales producidas por el hombre son de bajas frecuencias se necesitaran antenas de grandes dimensiones para su propagacin. Para transmitir un tono de voz de 4 KHz, se necesitara una antena de L/4 = 18.75 km, irrealizable para la transmisin por radio. Sin embargo si usamos modulacin con una portadora de 1 MHz se necesitara antenas de L/4 = 75m para transmitir el tono de voz de 4 KHz por radio frecuencia.

MODULACIN EN AMPLITUD (AM)

Es el proceso por el cual se vara la amplitud de la seal portadora senoidal de alta frecuencia de acuerdo con la forma de onda de la seal modulante. Es la modulacin ms sencilla y fcil de entender. Su principal aplicacin es la radiodifusin AM comercial, que transmite seales de audio con una calidad aceptable, alcance regional y a frecuencias entre los 540 a 1600 KHz, rango en el cual se obtiene el mejor desempeo posible. En el siguiente esquema se puede observar lo descrito anteriormente:

En la experiencia del laboratorio, tanto nuestra seal modulante como nuestra portadora sern seales senoidales, las cuales sern obtenidas de un generador de seales. Se obtendrn, de esta forma, las siguientes formas de onda:

DEMODULACIN O DETECCIN DE AM

Proceso usado para recuperar la seal de informacin, a partir de cualquier tipo de seal AM modulada. Hay 2 tipos de deteccin:Demodulacin sncrona o coherente requiere en el receptor una portadora de frecuencia y fase totalmente sincronizada con la portadora del transmisor. Este tipo de deteccin es complejo y costoso por lo que slo se usa en la demodulacin de seales AM sin portadora presente.Demodulacin por deteccin de envolvente o no coherente no requiere en el receptor de una portadora sincronizada. Basta un dispositivo simple que detecte la envolvente de la seal modulada AM. Slo se usa en seales AM con portadora presente.ndice de modulacin (m)

Es uno de los parmetros ms utilizados en el anlisis de los sistemas AM con portadora presente. El ndice m expresa el grado de modulacin de la portadora y se define por la siguiente relacin:

Usando el modo XY con la seal modulante en X y la seal AM en Y, se obtiene el patrn XY con sus bases mayor y menor que miden D y d respectivamente. En el lmite de la deteccin por envolvente la seal AM es 100% modulada y el patrn XY se vuelve triangular.

MODULADOR AM CONVENCIONAL

1. Fije la fuente de poder en serie con el generador de audio a 4 V DC. Luego arme el circuito de la figura 1, fijando el potencimetro R1 en 10K. Usando el generador aplique una seal senoidal menor a 1 KHz y 2 Vpp y compruebe en el osciloscopio el funcionamiento del circuito (deber aparecer una onda modulada en amplitud a la salida del circuito). Apunte el valor de frecuencia elegido as como el grfico del resultado con valores de f y V obtenidos.

DEFINICON MATEMATICALa portadora se puede representar mediante funciones trigonomtricas.vp = Vp Sen 2 x fptvp = Valor instantneo Vp = Valor pico t = Un tiempo en un punto particular fp = Frecuencia de la onda senoidal portadora

La seal modulada se puede representar:vm = Vm Sen 2fmt

MODULACION AM EN EL DOMINIO DEL TIEMPO.

Formas de onda para diferentes ndices de modulacin.Vale la pena examinar las formas de onda moduladas a medida que vara m. Observe en particular el resultado para m = 1 (m = 100%), que es la condicin ideal de modulacin.

Sobremodulacin:Cuando m > 1, se dice que hay sobremodulacin. En la ecuacin AM no hay nada quepueda evitar que E > E embargo hay dificultades prcticas: la envolvente ya no se asemeja a la seal moduladora, por consiguiente, m debe ser m 1.

Condicin ideal:La condicin ideal para AM es Em = Ec m = 1 (100% de modulacin). Esto da unamxima potencia de salida en el transmisor y un mximo voltaje de salida en el receptor, sin distorsin. La sobremodulacin se elimina limitando el nivel de la seal moduladora.

MODULACION AM EN EL DOMINIO DEL TIEMPO.

Hasta el momento, se ha visto la seal AM en el dominio del tiempo, es decir, cmo se ve enun osciloscopio. A fin de indagar ms acerca de ella, es necesario considerar su contenidoespectral. Podra usarse el anlisis de Fourier, pero para una forma de onda simple de AM esms fcil y vlido usar trigonometra. Distribucin de potencia de la seal AM.La potencia es importante debido a la relacin S/N en el receptor. Sin embargo, no es la potencia total la ms importante, sino slo la porcin que se utiliza para transmitir informacin.

Ecuacin de la seal AM: Potencia de la portadora a travs de la resistencia de carga R: Potencia de las bandas laterales superior e inferior a travs de la resistencia de carga R: La potencia total PT de la seal completa es la suma de la potencia en la portadora y en las bandas laterales:

Concluciones.

La PT aumenta con la modulacin. Para modulacin al 100%. ser 50% mayor que la de la portadora sin modulacin.

La potencia extra va hacia las bandas laterales. La de la portadora no cambia con la modulacin.

Comprender cmo se distribuye la potencia de una seal de AM entre la portadora y las bandas laterales, y calcular las potencias de la portadora y de las bandas laterales dado el porcentaje de modulacin.

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