Lab 2 Modulacion Am

“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación” UNIVERIDAD !E"N#$%&I"A DE$ PER'

FA"U$!AD DE IN&ENIERIA I!E(A ) E$E"!R%NI"A “$A*#RA!#RI# N+ ,”

MODUL MOD ULAC ACIÓ IÓN N AM "UR#

-

"IR"UI!# DE RADI# ) A$!A FRE"UEN"IA

PR#FE#R

-

Ruelas Alvarado, Saúl

IN!E&RAN!E

:

Sacsa Ch Chulluncuy, Carlos Alberto Quintana Aguilar, Jannet Zambrano Alarco, Guillermo

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:

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LABORATORIO DE CIRCU ITOS DE RAD IO Y ALTA FRECUENCIA

I.

OBJETIVO: )

Comprobar en forma práctica los principios de la modulación y demodulación AM

)

Análisis espectral de sistemas de AM de doble banda y banda lateral

)

Determinación del patrón XY e índice de modulación.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO MODULACIÓN ANALÓGICA O DE ONDA CONTINUA (CW) Es el proceso por el cual un parámetro de una señal senoidal de alta frecuencia se hace ariar en forma proporcional al mensa!e f"t#. Con la modulación los mensa!es se trasladan a altas frecuencias permitiendo su transmisión por radiofrecuencia "$%# o su adaptación al medio de transmisión. En todo proceso de modulación se presentan las si&uientes señales'

a) Señal mo!la"#e. (eñal moduladora o de )anda )ase. Es la señal de información o mensa!e a transmitir. En &eneral es de ba!as frecuencias y es limitada en banda mediante un filtro pasaba!os. E!. *as señales de laboratorio de un &enerador de señales+ señales de audio producidas en una radioemisora+ etc.

$) Señal %o&#ao&a. (eñal sinusoidal de alta frecuencia+ dada por la forma de onda' f "t# , A (en"- t /#. 0sando esta señal se lo&ra despla1ar a frecuencias superiores c

c

la señal modulante.

') Señal Mo!laa. (eñal de alta frecuencia 2ue se obtiene de la ariación de la amplitud " A #+ frecuencia " -

c

# o fase " / # de la señal portadora de

acuerdo con las características de la señal moduladora. Es típicamente la señal 2ue se transmite. Entre las señales moduladas más comunes tenemos' AM+ %M+ %(3+ etc.

) Señal Demo!laa. *a demodulación es el proceso mediante el cual se recupera la señal ori&inal de banda base o mensa!e+ a partir de la señal modulada. *a señal demodulada es la señal resultante del proceso de demodulación.

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Imo&#a"'a e la mo!la'*": *a modulación es muy importante en el desarrollo de sistemas de telecomunicaciones. 4racias a la modulación es posible la radio comunicación. En el medio aire se re2uieren antenas de apro5. *67 de tamaño "* , lon&itud de onda# para 2ue la radiación sea eficiente. Como en &eneral las señales producidas por el hombre son de ba!as frecuencias se necesitarían antenas de &randes dimensiones para su propa&ación. 8ara transmitir un tono de o1 de 7 391+ se necesitaría una antena de * 67 , :;.<= >m+ irreali1able para la transmisión por radio. (in embar&o si usamos modulación con una portadora de : M91 se necesitaría antenas de *67 , <=m para transmitir el tono de o1 de 7 391 por radio frecuencia.

MODULACIÓN EN AM%LITUD (AM) Es el proceso por el cual se aría la amplitud de la señal portadora senoidal de alta frecuencia de acuerdo con la forma de onda de la señal modu lante. Es la modulación más sencilla y fácil de entender. (u principal aplicación es la radiodifusión AM comercial+ 2ue transmite señales de audio con una calidad aceptable+ alcance re&ional y a frecuencias entre los =7? a :@?? 391+ ran&o en el cual se obtiene el me!or desempeño posible. En el si&uiente es2uema se puede obserar lo descrito anteriormente'

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En la e5periencia del laboratorio+ tanto nuestra señal modulante como nuestra portadora serán señales senoidales+ las cuales serán obtenidas de un &enerador de señales. (e obtendrán+ de esta forma+ las si&uientes formas de onda'

DEMODULACIÓN O DETECCIÓN DE AM 8roceso usado para recuperar la señal de información+ a partir de cual2uier tipo de señal AM modulada. 9ay  tipos de detección' 

Demo!la'*" +,"'&o"a o 'o-e&e"#e re2uiere en el receptor una portadora de frecuencia y fase totalmente sincroni1ada con la portadora del transmisor. Este tipo de detección es comple!o y costoso por lo 2ue sólo se usa en la demodulación de señales AM sin portadora presente.



Demo!la'*" o& e#e''*" e e"ole"#e o "o 'o-e&e"#e no re2uiere en el receptor de una portadora sincroni1ada. )asta un dispositio simple 2ue detecte la enolente de la señal modulada AM. (ólo se usa en señales AM con portadora presente. 3


/"'e e mo!la'*" (m) Es uno de los parámetros más utili1ados en el análisis de los sistemas AM con portadora presente. El índice Bm e5presa el &rado de modulación de la portadora y se define por la si&uiente relación'

0sando el modo XY con la señal modulante en X y la señal AM en Y+ se obtiene el patrón XY con sus bases mayor y menor 2ue miden D y d respectiamente. En el límite de la detección por enolente la señal AM es :??F modulada y el patrón XY se uele trian&ular.

MODULADOR AM C ONVENCIONAL :.

%i!e la fuente de poder en serie con el &enerador de audio a 7 G DC. *ue&o arme el circuito de la fi&ura :+ fi!ando el potenciómetro $: en :?3. 0sando el &enerador apli2ue una señal senoidal menor a : 391 y  Gpp y compruebe en el osciloscopio el funcionamiento del circuito "deberá aparecer una onda modulada en amplitud a la salida del circuito#. Apunte el alor de frecuencia ele&ido así como el &ráfico del resultado con alores de f y G obtenidos.

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DEFINICON MATEMATICA

#a *ortadora se *uede re*resentar mediante +unciones trigonomtricasv *

. / Sen 0π 1 + t *

*

. /alor instant2neo / . /alor *ico t . 3n tiem*o en un *unto *articular + . 4recuencia de la onda senoidal *ortadora v *

*

*

#a se5al modulada se *uede re*resentar: . / Sen 0π+ t

vm

m

m

MODULACION AM EN EL DOMINIO DEL TIEM%O.

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Formas de onda para diferentes índices de modulación. Gale la pena e5aminar las formas de onda moduladas a medida 2ue aría m. Hbsere en particular el resultado para m , : "m , :??F#+ 2ue es la condición ideal de modulación.

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Sobremodulación Cuando m I :+ se dice 2ue hay sobremodulación. En la ecuación AM no hay nada 2ue pueda eitar 2ue E I E embar&o hay dificultades prácticas' la enolente ya no se aseme!a a la señal moduladora+ por consi&uiente+ m debe ser m J :.

Condición ideal *a condición ideal para AM es Em , Ec ó m , : ":??F de modulación#. Esto da una má5ima potencia de salida en el transmisor y un má5imo olta!e de salida en el receptor+ sin distorsión. *a sobremodulación se elimina limitando el niel de la señal moduladora.

MODULACION AM EN EL DOMINIO DEL TIEM%O. 9asta el momento+ se ha isto la señal AM en el dominio del tiempo+ es decir+ cómo se e en un osciloscopio. A fin de inda&ar más acerca de ella+ es necesario considerar su contenido

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espectral. 8odría usarse el análisis de %ourier+ pero para una forma de onda simple de AM es más fácil y álido usar tri&onometría.

D+#&$!'*" e o#e"'a e la +eñal AM. *a potencia es importante debido a la relación (6K en el receptor. (in embar&o+ no es la potencia total la más importante+ sino sólo la porción 2ue se utili1a para transmitir información.

Ecuación de la señal AM'

8otencia de la portadora a traLs de la resistencia de car&a $'

8otencia de las bandas laterales superior e inferior a traLs de la resistencia de car&a $'

*a potencia total 8 de la señal completa es la suma de la potencia en la portadora y en las bandas laterales'

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Co"'l!'o"e+. •

*a 8 aumenta con la modulación. 8ara modulación al :??F. será =?F mayor 2ue la de la portadora sin modulación.

•

*a potencia e5tra a hacia las bandas laterales. *a de la portadora no cambia con la modulación.

•

Comprender cómo se distribuye la potencia de una señal de AM entre la portadora y las bandas laterales+ y calcular las potencias de la portadora y de las bandas laterales dado el porcenta!e de modulación.

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Lab 2 Modulacion Am

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