UNIVERSIDAD DE LAS L AS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSIÓN LATACUNGA DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA ELÉCTRIC A Y ELECTRÓNICA ELECTRÓNI CA
INFORME CARRERA
CÓDIGO DE LA ASIGNATURA
NOMBRE DE LA ASIGNATURA
Ingeniería en Electrónica e Instrumentaci I nstrumentación ón
2 092
Siste!s "e #$%&i#!#i$&es
PR'CTICA N( -
LABORATORIO DE)
Nombre del Laboratorio a utilizar
TEMA) M$"%.!#i/& $1 %.s$) PAM P3M 4 PPM5
Comunicaciones
DURACIÓN *+ORAS,
2
6 OB7ETIVOS 1.1 Implementa Implementarr un circuito circuito de modulación modulación por amplitud de pulso (PAM) (PAM) de primera primera y segunda especie. 1.2 Implementar un circuito circuito de modulación modulación por ancho de pulso (PWM). 1.3 Implementar un circuito circuito de modulación modulación por posición de pulso (PPM). 1.4 !ser"ar las di#erencias entre PA PAM M de primera y segunda especie. 1.$ %ompro!ar %ompro!ar las #ormas #ormas de onda de cada uno de los moduladores con las conocidas teóricamente. 2
E8UIPO Y MATERIALES NECESARIOS Protoboard 3 Temporizadores 555. 2 Capacitores !u". Capacitor #$n".
-
•
Potenciómetro #%o&m.
•
Capacitor $.#u".
•
resistencias #%o&m.
•
Capacitor de #$$n".
•
2 'mpli(icadores !#.
•
5 )esistencias de #$%o&m.
•
*sciloscopio.
CONOCIMIENTOS PREVIOS NECESARIOS
MODULACIÓN DE PULSOS Introducción: &as modulaciones de amplitud' #recuencia y #ase se designan genricamente como modulaciones de onda continua' en ue se "ar*an los par+metros de una portadora senoidal continua de acuerdo a una se,al moduladora de in#ormación. -n la modulación de pulsos' lo ue se "ar*a es alguno de los par+metros de un tren de pulsos uni#ormes' !ien sea su amplitud' duración o posición. -n este tipo de modulación se distinguen dos clases modulación analógica de pulsos' en ue la in#ormación se transmite !+sicamente en #orma analógica' pero la transmisión tiene lugar a inter"alos discretos de tiempo y modulación digital de pulsos en ue la se,al de in#ormación es discreta' tanto en amplitud como en tiempo' permitiendo la transmisión digital como una secuencia de pulsos codi/cados' todos de la misma amplitud. -ste tipo de transmisión no tiene contraparte en los sistemas de onda continua. -n la modulación digital' la se,al de in#ormación es un 0uo !inario compuesto por se,ales !inarias' es decir cuyos ni"eles de "oltae sólo son dos y corresponden a ceros y unos. -n la modulación analógica de pulsos' la se,al no necesariamente es de dos ni"eles' sino ue el ni"el de la se,al puede tener cualuier "alor real' si !ien la se,al es discreta' en el sentido de ue se presenta a inter"alos de/nidos de tiempo' con amplitudes' #recuencias' o anchos de pulso "aria!les. &os esuemas de modulación de pulsos son "arios' los m+s importantes Modulación por amplitud de pulsos (PAM). Modulación por duración o anchura de pulsos (PWM o PM). Modulación por posición de pulsos (PPM).
Modulación por amplitud de pulsos (PAM -ste tipo de modulación es la consecuencia inmediata del muestreo de una se,al analógica. i una se,al analógica' por eemplo de "o5' se muestrea a inter"alos regulares' en lugar de tener una serie de "alores continuos' se tendr+n "alores discretos a inter"alos espec*/cos' determinados por la' ue de!e ser como m*nimo del do!le de la #recuencia m+6ima de la se,al muestreada. -sto se ilustra esuem+ticamente en la /gura 1.
7igura 1. Muestreo de una se,al analógica -n la /gura anterior' una se,al analógica (a)' se multiplica' por eemplo mediante un me5clador' por un tren de pulsos (!)' de amplitud constante y se tiene como resultado un tren de pulsos (c) modulado en amplitud. &a en"ol"ente de este tren de pulsos modulados se corresponde con la se,al analógica.
Modulación por duración o anc!ura de pulsos (P"M o PDM# -n este caso' las muestras de la se,al se emplean para "ariar la anchura o duración de
los pulsos.
7igura 2 Modulación por ancho de pulsos PWM
Aunue no es muy utili5ado' en la actualidad se emplea en transmisores modulados en amplitud' en ue la modulación se reali5a primero en esta #orma. -sta tcnica permite aumentar la e/ciencia del transmisor.
Modulación por posición de pulsos. -n este caso' la se,al moduladora produce un despla5amiento de los pulsos respecto a la posición de stos en ausencia de modulación.
7igura 3 Modulación por posición de pulsos PM
ACTIVIDADES A DESARROLLAR #. +ise,ar los moduladores por pulso P'- P/- 0 PP-.
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2. imular los circuitos dise,ados 0 obserDar su correcto (uncionamiento. P'- de muestreo natural
P'- de muestreo instantaneo
P/-
PP-
3. Implementar los circuitos de modulación por pulso P'- P/- 0 PP-. . *bserDar la (orma de onda 7modulada8 de cada uno de los circuitos moduladores de pulso. 5. Llenar la tabla # con los resultados de cada modulador.
:
RESULTADOS OBTENIDOS
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CONCLUSIONES -n la modulación por pulso la in#ormación es transmitida usando un tren de pulsos cuyas caracter*sticas como amplitud' duración y posición' cam!ian en #unción de la se,al modulante. e conoce como #recuencia de muestreo a la rapide5 con ue se toman las muestras de la se,al modulante para su posterior e"aluacion de acuerdo al sistema de modulación por pulso utili5ado. -n la modulación por ancho de pulso la in#ormacion analogica esta contenida en el ancho del pulso transmitido. -s importante notar ue en la modulación por posicion de pulso(PPM) se e"ita transmitir la parte del pulso PWM ue no contiene in#ormación ' y por el contrario se transmite solo auella parte ue cam!ia en #unción de la se,al modulante. &a modulación por posición de pulsos (PPM)' es del tipo de modulación an+loga por pulso ' se transmite un pulso de amplitud y duración /a pero cuya posición respecto a una se,al de re#erencia' cam!ia en #unción de la se,al modulante.
RECOMENDACIONES
• •
8tili5ar inter"alos de #recuencia y amplitudes adecuados para poder anali5ar el resultado de la modulación. 9e"isar la teoria de modulación por pulso antes de reali5ar la pr+ctica. Pro!ar ue todos los instrumentos de medida #uncionen adecuadamente.
>
REFERENCIAS BIBLIOGR'FICAS Y DE LA 3EB
:1; http<
[email protected]#
$%& &ttpsboo9s.google.com.ecboo9sFidG9H%sps2"CJpgGP';;JdKGmodulacion@por @anc&o@de@pulsoJ&lGes#;JsaGJDedG$a&4%Ei4o(3:r!N'&/Cb1%?4<%'P-<6' EI*T'=MDGonepageJKGmodulacionB2$porB2$anc&oB2$deB2$pulsoJ(G(alse
:3; http<<.anal#atecnicos.net
Latacunga #; de ulio de 2$#6
