FACULTAD DE INGENIERI FACULT INGENIERIA A ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRONICA COMUNICACIONES I .
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CIRCUITO TRANSMISOR DE SEÑAL A.M. A.M. Arturo Alejandro Alejandro Martínez Suárez, !"!#$% Du&án Fel'(e G'l G'l, !")"""#* D'e+o Andr- Monro /alero, !""#
En el (re (re-en -ente te 'n0 'n0or1 or1ee -e (re (re-en -enta ta el d'-e2o, el anál'-'- la '1(le1enta3' '1(le1enta3'4n 4n de un -'-te1a de tran tr an-1 -1''-'4 '4n n en A1( 1(ll't 'tud ud Mo Modu dula lada da 5A 5AM6 M6 3o 3on n 0re3uen3'a de "$! 78z 3on 0'ne- e9(er'1entale- en el la&o la &ora rato tor' r'o o &a &a-a -ado do en un oo-3' 3'la lado dorr Co Col( l('t 't-, -, un 1odu 1o dula lado dorr un unaa -e -e2a 2all 1e 1enn-aj ajee ad ad:u :u'r 'r'd 'daa (o (or r 1'3r40ono de 1anera tal :ue (ueda -er tran-1't'da en una 0re3uen3'a e-ta&le3'da re3'&'da (or un re3e(tor de rad' ra d'o o 3o 3o1; 1;n n 3o 3orrr'e 'ent ntee :u :uee uu-ee la &a &and ndaa de rad'od'0u-'4n.
La 3o1un'3a3'4n en onda 3ont'nua 53=6 0ue el (r'1er t'(o de 3o1un'3a3'4n rad'al ut'l'zada aun -e e1(lea 3ont'nua1ente (ara 3o1un'3a3'one- de lar+o al3an3e. Al+una- de la- >entaja- de la- 3o1un'3a3'one- en 3= -on el redu3'do an3
ado +rado de 'ntel'+'&'l'dad, aun &ajo -e>era- 3ond'3'one- de ru'do o(era3'one o(era3'one-- a lar+a lar+a d'-tan3'a. d'-tan3'a. Co1o -on -e2ale-e2ale- de rad'o el 3anal u-ado (ara la tran-1'-'4n e- el a're, (ara lo+rar :ue la -e2al -e (ro(a+ue -e e1(lean ondaele3tro1a ele3tro1a+nt +nt'3a'3a- la- 3uale3uale- de&en de&en 1od'0'3ar 1od'0'3ar-e -e -u (ará1etro- -e+;n -e+;n la 'n0or1a3'4n a en>'ar.
RESUMEN: RESUM EN:
ABSTRACT: ABSTRACT: T
(re-ent re(ort (re-ent- ted & a 3o11on rad'o re3e'>er u-'n+ t
2. DESARROLLO Re(a-a Re(a-ando ndo el re:u're:u'-'to 'to (r'n3' (r'n3'(al (al :ue el tran-1 tran-1'-o '-or r de&ía 3u1(l'r e- el de o(erar a una 0re3uen3'a de "$! 78z, -e e-ta&le3e un d'a+ra1a de 0lujo :ue -e de&e -e+u'r (ara el 0un3'ona1'ento del tran-1'-or :ue la 'n0or1a3'4n en>'ada 0;-e-e 3a(tada (or un re3e(tor.
Co1un'3a3'4n 'nalá1&r'3a, o-3'lador Col('t-, Modula3'4n AM.
Palabras Palabr as Clave:
Wireless communication, Colpits oscillator, Keywords? Wireless AM modulation.
1. INTR INTRO ODUC DUCCION Un tran-1'-or e- un -'-te1a de-t'nado a 3on>ert'r una 'n0or1a3'4n, tal 3o1o la >oz o un 34d'+o, en (ul-oel3tr'3o- :ue -e tran-1'ten a -ea a lo lar+o de líneade tran-1'-'4n o a tra>- del e-(a3'o (or 1ed'o de una onda rad'ante.
Figr! Fig r! 1. Di Di!g !gr! r!"! "! de #$ #$o% o%e ess de de$$ di dise se&o &o de de$$ 'r!(s"isor de !")$i'd "od$!d!. El tran-1'-or 3on-ta de @ &lo:ue-, (ero ta1&'n (uede -er a2ad'do otro &lo:ue entre la eta(a de 1odula3'4n la antena antena lla1ado lla1ado &lo:ue &lo:ue de (oten3 (oten3'a, 'a, el 3ual 3ual e- el en3ar+ado de a1(l'0'3ar la -e2al del 1odulador a-í la antena ad:u'era un 1aor al3an3e.
E9'-te una +ran >ar'edad de tran-1'-ore-, 3on d'>er-o+rado- de 3o1(lej'dad, :ue entre+an d'>er-o- n'>elede ener ener+í +íaa e1(l e1(lea ean n nu1e nu1ero ro-o -o-- 1to 1todo do-- (ara (ara tran-1't'r la 'n0or1a3'4n de-eada.
1. Se&! Se&!$$ Por'! Por'!do dor! r! *Os *Os+i +i$! $!do dor, r, 1
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R2 V B = ∗V CC R 1+ R 2
El o-3'lador e- el en3ar+ado de +enerar una -e2al (er'4d'3a, la 3ual lla1are1o- -e2al (ortadora. El o-3'lador e- tal >ez la (arte 1á- '1(ortante del tran-1'-or, -e re:u'ere :ue -u 0re3uen3'a -ea alta1ente e-ta&le :ue 0á3'l1ente -e (ueda >ar'ar -u ran+o de tra&ajo.
A-u1'endo R2=20 KΩ ,
R1=100 KΩ
Análisis Corriente Alterna
El t'(o de o-3'lador :ue -e u-4 en e-te tran-1'-or e3ono3'do 3o1o O-3'lador Col('tt-, el 3ual 3uenta +eneral1ente 3on un ;n'3o ele1ento a3t'>o. E-te o-3'lador o0re3e real'zar >ar'a3'one- de 0re3uen3'ará('da- 1od'0'3ando ;n'3a1ente lo- ele1ento- del 3'r3u'to re-onante :ue (o-ee. General1ente el Col('tte1(lea do- 3onden-adore- una &o&'na en la red de real'1enta3'4n.
F L =1250 Khz '
re=
25 mV
I e
=2.5 Ω
r π =r e ( hfe + 1 )=12.525 KΩ '
C-$+$os
RCB= RB ∨¿ r π =7.14 KΩ
Análisis Corriente Directa
RCC = RC =10 KΩ
Se tu>'eron en 3uenta lo- -'+u'ente- >alore- 0'jo-?
Rc =10 KΩ
'
RCE= Re ∨¿ r e =24.3 Ω
V cc =10 V
C =
1 2 π ∗ F L∗ R
V BE =0,7 V C B=2.2 µF;C C =1,2 µF;C E=65 µF V E =1 V O&ten'endo lo- >alore- :ue de&e tener el o-3'lador (ara :ue -e entre+ue la 0re3uen3'a de-eada 5"$! 78z6 ere3o1enda&le u-ar la- er'0'3ar el 3o1(orta1'ento 3o1(ararlo 3on lo >'-to en el o-3'lo-3o('o.
I c =1 mA hfe =200 −8000
Re =
V E I c
=
1 V 1 mA
=1000 Ω
V B =V E + V BE=1,7 V
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Figr! 2. Si"$!+i( e( e$ so/'w!re LTs)i+e 0II de$ os+i$!dor Co$)i''s. La re-(ue-ta del o-3'lador Col('tt- e>'den3'ada en la -'1ula3'4n en el (ro+ra1a LT-('3e /II no- 'nd'3a :ue el 3'r3u'to e-tá o-3'lando de 1anera -'nodal de 0or1a 3orre3ta 3on un >oltaje a3e(ta&le (ara u-arlo.
Figr! 6. P!r-"e'ros de $! 'r!(s/or"!d! de Forier o#'e(idos e( e$ so/'w!re LTs)i+e 0II. Co1o el d'-e2o (ro(ue-to 0un3'ona de la 1anera de-eada -e '1(le1enta de la 0or1a 1á- (are3'da (o-'&le, a3er3ando lo- >alore- o&ten'do- te4r'3a1ente de lo- d'0erente- 3o1(onente- a >alore- 3o1er3'aled'-(on'&le-.
Figr! . S!$id! de$ os+i$!dor Co$)i''s e( e$ so/'w!re LTs)i+e 0II. El LT-('3e /II o0re3e una er a :u 0re3uen3'a e-tá o-3'lando el -'-te1a.
Figr! 7. Res)es'! "os'r!d! e( os+i$os+o)io de$ os+i$!dor Co$)i''s. La re-(ue-ta +enerada (or el o-3'lador Col('ttre(re-entada en el o-3'lo-3o('o (re-enta un 3o1(orta1'ento &a-tante a3e(ta&le, +enerando una -e2al de ".B" M8z lo 3ual e- un >alor &a-tante a3e(ta&le a(ro9'1ado al re:uer'do 3on un >oltaje ('3o a ('3o de )@! 1/. E-to- dato- (ud'eron -er ad:u'r'do +ra3'a- a la ut'l'za3'4n de lo- 3ur-ore-
Figr! 3. Tr!(s/or"!d! de Forier )!r! 4is!$i5!r $! /re+e(+i! FFT e( e$ so/'w!re LTs)i+e 0II. 3
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2. Se&!$ "e(s!8e *E('r!d! de Adio,9
ara o, el 3ual o0re3e 'n0or1a3'4n -o&re 341o -e en3uentran d'-tr'&u'do- lo ('ne- la 1anera en :ue -e de&e 3on0'+urar. En la a a atenuar a raz4n de "! >e3e-.
Con el 0'n de +enerar la -e2al de rad'o0re3uen3'a (ara la tran-1'-'4n de rad'o AM, la 'n0or1a3'4n 3onten'da en la -e2al de -on'do or'+'nal de&e -er (ue-ta en una 0or1a :ue (ueda -er en>'ada a una +ran d'-tan3'a. Se real'za una '1a+en el3tr'3a del -on'do 1ed'ante un 1'3r40ono. E-a -e2al el3tr'3a -e ut'l'za (ara 1odular la a1(l'tud de la onda (ortadora, de 0re3uen3'a 1u3oz (uede >ar'ar tanto en a1(l'tud 3o1o en 0re3uen3'a, -'n e1&ar+o, (uede -er 1odelada en la -'1ula3'4n 3o1o una onda -'nu-o'dal ree1(lazando al 1'3r40ono en el a1&'ente de -'1ula3'4n.
Figr! 1. Di!gr!"! de$ "od$!dor AD7. Z =
X ∗Y 10 V
( ecuasion correson!ien"ea #a sa#i!a !e# mo!u#a!or ) Se+;n el d'a+ra1a -e a(re3'a :ue el 1odulador ADB)) -e 3o1(one (or uno- a1(l'0'3adore- o(era3'onale3on0'+urador (ara u-ar-e 3o1o 1ult'(l'3ador -u1ador.
Figr! . Si"$!+i( e( so/'w!re Pro'es de (! se&!$ de !dio s!d! +o"o se&!$ "e(s!8e. La re-(ue-ta 1o-trada (or el 3'r3u'to 0ue -at'-0a3tor'a de a3uerdo a la- ne3e-'dade- :ue -e (re-enta&an (ara el tran-1'-or, enton3e- -e (ro3ede a '1(le1entarla en (roto&ard real'zar el anál'-'- (ert'nente a la re-(ue-ta (re-entada.
Figr! 2. Si"$!+i( de$ "od$!dor AD7. Se er la re-(ue-ta :ue tendrá el 1odulador. Al real'zar la -'1ula3'4n -e o&t'ene un 3orre3to 0un3'ona1'ento, lo :ue 'nd'3a :ue -e (uede '1(le1entar 0í-'3a1ente o&tener una re-(ue-ta de e-e e-t'lo.
. E'!)! de Mod$!+i(9 La -e2al el3tr'3a de la eta(a de 1odula3'4n 3ont'ene la 'n0or1a3'4n a tran-1't'r -u(er(ue-ta -o&re la onda (ortadora de 0re3uen3'a 3ontrolada 3on la 1aor (re3'-'4n (o-'&le.
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FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRONICA COMUNICACIONES I . El (r'n3'(al 'n3on>en'ente (re-entado en la '1(le1enta3'4n del tran-1'-or era el &ajo >alor del >oltaje a la -al'da del o-3'lador (or lo :ue -e tu>o :ue ar'a- >e3e- &u-3ando >alore- :ue -e aju-taran o -e a(ro9'1aran lo 1aor (o-'&le. Ta1&'n -e e>'den3'4 :ue la toleran3'a el n'>el de (oten3'a :ue 1aneja&an la- re-'-ten3'a- altera&an el >alor de la 0re3uen3'a :ue -e re:uería, lo 3ual -e -olu3'ona&a 3a1&'ando (or >alore- 1aore- o 1enorede e-to- (ará1etro-.
Figr! 1:. Co")!r!+i( de $! s!$id! de$ "od$!dor y $! se&!$ "e(s!8e.
Otro 'n3on>en'ente (re-ente era 3uando -e '&a a ut'l'zar al+;n 3'r3u'to 'nte+rado a :ue al+una- >e3e- no -e tenía en 3uenta el an3ol>er a
Se de&'4 +enerar una -e2al 3on el t'(o 3orre3to de 1odula3'4n, en la 0re3uen3'a (ortadora 3orre3ta. La 1odula3'4n de&e
El ru'do +enerado (or 1;lt'(le- 0a3tore- en el la&orator'o tale- 3o1o la 3one9'4n de lo- 3o1(utadorea la- to1a-, el ru'do :ue trae la red el3tr'3a, d'-(o-'t'>o- 14>'le-, 0en41eno- at1o-0r'3o-, entre otro-, a0e3ta nota&le1ente al tran-1'-or, >'ndo-e 1u a0e3tada la -e2al &ajando la 3al'dad de la -e2al.
3. A('e(!9 Se -a&e :ue la- antena- no au1entan la ener+ía, lo :ue, -' a a lle+ar la -e2al, red'-tr'&uendo la ener+ía en'ente e- :ue la -e2al -e aten;a d'-1'nuendo -u al3an3e.
Al 1o1ento de >er'0'3ar el 1en-aje 3a(tado (or lorad'o- -e e>'den3'a :ue la 0re3uen3'a (ara tran-1'-'4n no -e en3uentra 3o1(leta1ente l'1('a, (ue- (re-enta ra-tro- de otra- 0re3uen3'a- AM tran-1't'da- en 3anale3er3ano- al 1'-1o, (or lo :ue -e d'-tor-'ona la -e2al de 'nter- e-to -u1ado al relat'>a1ente &ajo ran+o de >ar'a3'4n del rad'o AM, 'erta en una tarea &a-tante la&or'o-a. or otro lado, e- ne3e-ar'o :ue la antena del tran-1'-or -ea lo -u0'3'ente1ente e9ten-a 3o1o (ara -er 3a(tada (or un re3e(tor AM 3on>en3'onal, (ero &ajo 3ond'3'one- e-(e3í0'3a- 3o1o tran-1'-'4n en un lu+ar 3errado 3on (o3a 'nter0eren3'a de -e2ale3o1er3'ale- la 3one9'4n de una &uena antena -e (ueden o&tener re-ultado- 1u -at'-0a3tor'o-, a :ue el -on'do re3'&'do (or el -'nton'zador t'ene &a-tante 0'del'dad a la -e2al 3a(tada or'+'nal1ente (or el 1'3r40ono
Figr! 11. Es)e+'ro de 'r!(s"isi( +!)'!do )or e$ !(!$i5!dor de es)e+'ro.
. DISCUSIÓN
3. CONCLUSIONES 5
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Durante la 1odula3'4n, la 0re3uen3'a de la onda (ortadora no -e >e alterada, lo :ue no (a-a 3on la a1(l'tud 3uando -e le a(l'3an -e2ale- de tran-1'-'4n 3on >oltaje- de 1aor 1a+n'tud, e-to -e de&e a :ue la -e2al (ortadora (re-enta una ada(ta3'4n a la -e2al 1en-aje al -er 1ult'(l'3ada-.
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Se (uede de3'r :ue 1ed'ante la 1odula3'4n -e (uede lle+ar a 1od'0'3ar la 0re3uen3'a de la -e2al de dato- a-í (oderla 'rrad'ar -'n n'n+;n (ro&le1a de 'nter0eren3'a.
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El 3anal de tran-1'-'4n -e a(ro>e3'tando :ue la 'n0or1a3'4n -e ('erda en -u total'dad durante el (ro3e-o -e 1od'0'3an al+uno- (ará1etro- de la -e2al or'+'nal (ara -er tran-1't'da. El ru'do (re-ente al 1o1ento de tran-1't'r (uede -o&re(oner-e a la onda tran-1't'da, >ol>'ndo-e 'n;t'l o 1ole-ta de e-3u3
6. REFERENCIAS
or 3on3lu-'4n (ode1o- de3'r :ue la 1odula3'4n e- -olo el (ro3e-o de 3a1&'ar una o 1á- (ro('edade- de la (ortadora, en (ro(or3'4n 3on la -e2al de 'n0or1a3'4n. El o&jet'>o 0unda1ental de todo tran-1'-or e (ro3e-ar la -e2al :ue no- (ro(or3'ona la 0uente de 'n0or1a3'4n, tal :ue e-ta -e ade3uada (ara -u (ro(a+a3'4n a tra>- del 1ed'o (o-ter'or re3e(3'4n.
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