Telecomunicaciones Analógicas
Volumen 1 Instrumentación Manual del estudiante 26866-02
Impreso en Canadá
TELECOMUNICACIONES ANALÓGICAS
VOLUMEN 1 INSTRUMENTACIÓN
por el personal de Lab-Volt (Quebec) Ltda.
Copyright © 1984 Lab-Volt Ltda. Todos los derechos reservados. Ninguna parte de esta publicación puede ser reproducida, de ninguna forma ni por ningún medio, sin la previa autorización escrita de Lab-Volt Quebec Ltda. Depósito Legal – Cuarto trimestre de 1984 ISBN 2-89289-044-6 SEGUNDA EDICIÓN, OCTUBRE DE 1984
Impreso en Canadá Junio de 2005
Ningún estudio sobre sistemas de comunicaciones sería completo sin una referencia a los desarrollos recientes de la electrónica y a su inevitable impacto en el campo de las comunicaciones. Sin embargo, los principios fundamentales en los que se basan estos desarrollos permanecen inmodificados, cualquiera que sean las tecnologías aplicadas. A pesar de utilizar un material basado en la tecnología más reciente, este manual está escrito ante todo para explorar y explicar sistemas de comunicación. Siempre que es posible, se incluyen detalles sobre la instalación, de una manera clara y concisa. Los gráficos preliminares y los ejercicios de este manual le permitirán familiarizarse con conceptos y principios básicos necesarios en el estudio de las telecomunicaciones analógicas. Dicha información de base le será útil cuando estudie diferentes formas de telecomunicaciones analógicas, tales como la Modulación de Amplitud (AM), la Modulación de Fase (PM) y la Modulación de Frecuencia (FM). La experimentación y la primera experiencia práctica son indudablemente las mejores maneras de comunicar nuevas ideas. Por esta razón, se presentan conceptos y principios básicos en cada ejercicio, y su inmediata demostración garantiza una comprensión cabal. Al final de cada ejercicio, un conjunto de preguntas de repaso completa el estudio práctico. Al final de cada unidad, se incluye un exámen de la unidad para garantizar que se hayan aprendido los conceptos esenciales para estudios ulteriores.
III
El material pedagógico proporcionado con el Sistema didáctico en telecomunicaciones analógicas, modelo 8080, cuenta con una serie de ejercicios de laboratorio. Dichos ejercicios ejercic ios se diseñaron para realizarlos con los instrumentos convencionales de Lab-Volt (Frecuencímetro, Voltímetro/ Vatímetro RF, Analizador de espectro y un osciloscopio). Además los ejercicios pueden llevarse a cabo con el Sistema de gestión y adquisición adquisición de datos de Lab-Volt (LVDAM-COM), el cual contiene la Interfaz del equipamiento virtual de prueba, modelo 9407, y el correspondiente software soft ware LVDAM. Al efectuar los ejercicios del material materi al pedagógico de telecomunicaciones telecomunicacion es analógicas con el sistema LVDAM-COM, se deben de tomar en cuenta las siguientes líneas directivas:
En todas las disposiciones del módulo, el Osciloscopio, el Analizador de espectro, el Frecuencímetro y el Voltímetro/ Vatímetro RF son reemplazados reemplazados por la Interfaz de equipamiento virtual de prueba. Las señales aplicadas a las entradas entradas de la Interfaz del equipamiento equipamien to virtual de prueba se observan en la pantalla de la computadora utilizando los Instrumentos virtuales virtu ales LVDAM-COM. Algunos ejercicios necesi necesitan tan la configuración del Osciloscopio Oscilosc opio en el modo X-Y. Con el osciloscopio de la Interfaz del equipamiento virtual de prueba, tendrá que cambiar la base de tiempo del modo X-Y para obtener una lectura lectu ra precisa. Algunos ejercicios necesitan la configuración del Frecuencímetro a cualquiera de las siguientes gamas de frecuencia ya sea 10 Hz -10 MHz o 10 Mhz - 200 MHz. Esta gama de frecuencia se selecciona automáticamente automáticamente por la Interfaz del equipamiento virtual de prueba. Algunos ejercicios necesitan utilizar los controles de la sección "Ajuste a cero" para ajustar el Voltímetro / Vatímetro RF convencional. Este ajuste no se hace puesto que el Voltímetro de la Interfaz del equipamiento virtual de prueba se ajusta automáticamente. automáticamente. Algunos ejercicios sugieren reajustar periódicamente periódi camente el Analizador de espectro convencional para corregir el desplazamiento de frecuencia central provocado por la deriva del OCT. En el Analizador de espectro de la Interfaz del equipamiento de prueba, la deriva del OCT se compensa compens a por computadora, de esta manera el Analizador de espectro no necesita un reajuste de frecuencia central. Los marcadores también han sido eliminados. Algunos ejercicios necesitan el ajuste de la perilla de NIVEL DE SALIDA del Analizador de espectro a la posición CAL.. El ajuste equivalente equivalen te del Analizador de espectro virtual virtual Spectrum Analyzer Analyzer es para girar la perilla de AJUSTE DE AMPLITUD del LVDAM-COM totalmente en el sentido antihorario.
Finalmente, Finalmente , se recomienda fuertemente que lea el Manual del usuario de la Interfaz del equipamiento virtual de prueba antes de ir más lejos. Este manual explica muchas nuevas características útiles que se han agregado a la Interfaz del equipamiento equipamiento virtual de prueba.
IX
X
A. Generador doble de funciones, comparación entre el modelo 9402-02 y el modelo 9402-12
La realización de los ejercicios de este manual requiere un Generador doble de funciones, modelo 9402-02 ó 9402-12 de Lab-Volt. Estos dos modelos proveen las mismas señales, pero tienen paneles frontales distintos. Los ejercicios en el material pedagógico de comunicaciones han sido escritos teniendo en cuenta el Generador doble de funciones, modelo 9402- 02. Si usted cuenta con el Generador doble de funciones, modelo 9402- 12, por favor tome nota de las siguientes diferencias entre los dos modelos de generador (remítase a las figuras 1 y 2 las cuales muestran los paneles frontales de cada modelo). 1. El visualizador del modelo 9402-12 no sólo indica la frecuencia de la señal producida por el canal A o B (como en el modelo 9402- 02). También indica
diversos ajustes relacionados con el canal. 2. Los botones de selección de los canales A y B del modelo 9402-02, en el modelo 9402-12 se reemplazan por un sólo botón de selección A/B. Éste
permite escoger entre los canales A y B del Generador doble de funciones. La configuración de la función, gama de frecuencias y atenuación del canal seleccionado, se indican en el visualizador del modelo 9402- 12. Estos valores pueden ser modificados usando los botones FUNCIÓN, GAMA DE FRECUENCIAS y ATENUADOR. 3. Los botones de selección de FUNCIÓN seno, triangular, diente de sierra e impulso, de los canales A y B del modelo 9402- 02, son reemplazados por un sólo botón FUNCIÓN, común a los dos canales en el modelo 9402-12. El botón
FUNCIÓN se usa junto con el botón de canal A/B para seleccionar la función específica en cada canal, la cual será indicada por un símbolo en el visualizador del Generador doble de funciones, modelo 9402-12. 4. Los botones de selección GAMA DE FRECUENCIAS de 100 Hz, 1 kHz, 10 kHz y 100 kHz, de los canales A y B en el modelo 9402- 02, son reemplazados por
un sólo botón GAMA DE FRECUENCIAS, común a los dos canales en el modelo 9402-12. El botón GAMA DE FRECUENCIAS se usa junto con el botón de canal A/B para seleccionar el rango de frecuencias de cada canal, el cual será indicado en el visualizador del Generador doble de funciones, modelo 9402-12. 5. Los botones de ATENUACIÓN de 0 dB, 20 dB y 40 dB, de los canales A y B en el modelo 9402- 02, son reemplazados por un sólo botón ATENUADOR, común a los dos canales en el modelo 9402- 12. El botón ATENUADOR se usa
junto con el botón de canal A/B para seleccionar la atenuación de cada canal, la cual será indicada en el visualizador del Generador doble de funciones, modelo 9402-12.
XI
6. Las perillas de control usadas para variar la duración del impulso de los canales A y B se denominan DURACIÓN DEL IMPULSO en el modelo 9402-12. 7. También están presentes las perillas de control FRECUENCIA y NIVEL DE
SALIDA de los canales A y B, excepto que en distintas posiciones sobre el panel de control. 8. Cuando la frecuencia se fija en 100.00 kHz o más, el visualizador del modelo 9402-12 no parpadea como en el caso del modelo 9402- 02.
GENERADOR DOBLE DE FUNCIONES 9402-02
FRECUENCIA DE SALIDA FRECUENCIA A
NIVEL DE SALIDA B
A
Hz
B
kHz MÍN.
A FUNCION
A
SALIDAS SINC. / TTL MODULACION DE FRECUENCIA (GENERADOR A)
ENTRADA
100
B
B
1k
MÍN.
MÁX.
B
GAMA DE FRECUENCIAS Hz A
MÁX.
A
ATENUADOR dB A
SALIDAS
A ALIMENTACIÓN
DESVIACION
10 k 100 k
0 MÍN.
MÁX.
B
B
20
40
B
Figura 1. Panel frontal del Generador doble de funciones, modelo 9402-02.
XII
SELECCIONA ENTRE LAS FUNCIONES SENO, CUADRADA, TRIANGULAR, DIENTE DE SIERRA E IMPULSO
SELECCIONA EL CANAL AOB
SELECCIONA ENTRE SELECCIONA ENTRE MUESTRA LA FRECUENCIA Y LAS GAMAS DE FRECUENCIA LAS ATENUACIONES LA CONFIGURACIÓN ASOCIADA DE 100 Hz, 1 kHz, DE 0 dB, 20 dB AL CANAL SELECCIONADO 10 kHz y 100 kHz y 40 dB
GENERADOR DOBLE DE FUNCIONES 9402-12
FRECUENCIA A
A/B
GAMA DE FRECUENCIAS
FUNCIÓN
ATENUADOR
SALIDAS SINC. / TTL A
DURACIÓN DEL IMPULSO A
NIVEL DE SALIDA A
SALIDAS A
MODULACIÓN DE FRECUENCIA (SALIDA A)
ENTRADA
B
M ÍN .
DESVIACIÓN
B
B MÍ N.
B
PERILLAS DE CONTROL PARA VARIAR LA DURACIÓN DEL IMPULSO (CANALES A Y B)
B
M ÁX . M ÍN .
PERILLAS DE CONTROL DE FRECUENCIA
ALIMENTACIÓN
MÁ X.
PERILLA DE CONTROL PARA LA DESVIACIÓN DE LA MODULACIÓN DE FRECUENCIA (CANAL A)
MÁ X.
PERILLAS DE CONTROL DE NIVEL DE SALIDA (CANALES A Y B)
Figura 2. Panel frontal del Generador doble de funciones, modelo 9402-12.
XIII
B. Voltímetro/vatímetro RF, comparación entre el model o 9404-02 y el modelo 9404-12
La realización de los ejercicios de este manual requiere un Voltímetro/vatímetro RF, modelo 9404-02 ó 9404-12, de Lab-Volt. Estos dos modelos son muy similares excepto por unos pequeños cambios. Los ejercicios en el material pedagógico de Telecomunicaciones han sido escritos teniendo en cuenta el Voltímetro/vatímetro RF, modelo 9404-02. Si usted va a utilizar el modelo 9404- 12, por favor tome nota de las siguientes diferencias entre los dos modelos (remítase a las figuras 3 y 4 las cuales muestran los paneles frontales de los dos modelos). 1. El rango de 100 V (+53 dBm) no está disponible en el Voltímetro/vatímetro RF, modelo 9404-12. Este rango no es necesario para completar los ejercicios de
este manual. 2. En el modelo 9404-02 existe una perilla de AJUSTE DE CERO para ajustar
manualmente el cero de la unidad antes de hacer mediciones. Este ajuste se realiza automáticamente en el modelo 9404- 12 y por tanto no se requiere la perilla. Un LED en el panel frontal del Voltímetro/vatímetro RF, modelo 9404-12, se enciende cuando la unidad ha realizado el ajuste.
VOLTÍMETRO / VATÍMETRO RF 9404-02
AJUSTE DE CERO
CAMBIE DE ESCALA
GAMA mV
V
ENTRADA
10
100
1 Mæ
27
7
1
10
100
13
33
53
dBm
EN MARCHA
[ 0 dBm = 1mW en 50 æ ]
Figura 3. Panel frontal del Voltímetro/vatímetro RF, modelo 9404-02.
XIV
EL AJUSTE DE CERO ES REALIZADO AUTOMÁTICAMENTE POR LA UNIDAD. ESTE LED SE ENCIENDE CUANDO EL AJUSTE HA TERMINADO
LA GAMA MÁXIMA ES 10 V (+33 dBm) EN LUGAR DE 100 V (+53 dBm)
VOLTÍMETRO / VATÍMETRO RF 9404-12 CAMBIE DE ESCALA
GAMA ENTRADA
10
mV
100
1
V
MODO 10
TENSIÓN (V)
EN MARCHA AJUSTE DE CERO
1 Mæ
27
7
13
33
POTENCIA (dBm)
dBm [ 0 dBm = 1mW en 50 æ ]
Figura 4. Panel frontal del Voltímetro/vatímetro RF, modelo 9404-12.
XV
XVI
TELECOMUNICACIONES ANALÓGICAS VOLUMEN 1 – INSTRUMENTACIÓN 26866-02 Segunda edición: Octubre de 1984 Impreso: Junio de 2005
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Suficiente
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Muy difícil
Adecuado
Muy fácil
3 o más
¿Cuántas horas le ha requerido cada ejercicio?
1
2
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