Modulación AM Doble Banda Lateral (DBL) Universidad Surcolombiana Ingeniería Electrónica Mario Andrés Castañeda Medina - 20112104052 Jaime Hernán Bermeo Ramírez - 20112104172
I.
INTRODUCCIÓN
Las señales de información se transmiten de un punto a otro a través de medios de comunicación. Cuando las distancias son grandes se utiliza utiliza la transmisión transmisión por radio. Para transmitir la la información se debe recurrir a la modulación modulación porque esta evita que la información no produzca interferencia pues esta la modifica para evitar este fenómeno no deseado. El proceso de modulación puede ser de banda base, banda de voz, video o señal digital, modifican a otra señal de frecuencia más alta llamada portadora. En amplitud modulada (AM) la señal de la información varía la amplitud de la onda senoidal de la portadora. Un sistema de comunicación trasmite señales con información a través de un canal de comunicaciones que separa el trasmisor del receptor.
II.
OBJETIVOS.
Implementar un modulador de AM donde aplicaremos los conocimientos teóricos y donde conoceremos más afondo las aplicaciones y funciones de este tipo de sistemas. Identificar el comportamiento de la señal en en distintos indicies o porcentajes de modulación (25, 50, 75, 100 y Sobremodulada).
III.
MARCO TEORICO
Modulación de amplitud. AM es el proceso de cambiar la amplitud de una portadora de frecuencia relativamente alta de acuerdo con la amplitud de la señal modulante (información). Las frecuencias que son lo suficientemente altas para radiarse de manera eficiente por una antena y propagase por el espacio libre se llaman comúnmente radiofrecuencias o simplemente RF. Con la modulación de amplitud, la información se imprime sobre la portadora en la forma de cambios de amplitud.
La Modulación de Amplitud (AM) es el proceso de cambiar la amplitud de una portadora de frecuencia relativamente alta de acuerdo con la amplitud de la señal modulante (información). Con la modulación de amplitud, la información se imprime sobre la señal portadora en la forma de cambios de amplitud. Cuando se aplica una señal modulante, la amplitud de la onda de salida varía de acuerdo a la señal modulante. El efecto de la modulación es trasladar la señal modulante en el dominio de la frecuencia para reflejarse simétricamente alrededor de la frecuencia de la portadora.
La forma de onda de esta señal AM está dada por la ecuación:
s(t ) Ac [1 m(t )] cos(2 f c )
Ac = nivel de potencia de la señal portadora m(t) = señal moduladora o mensaje. f c = frecuencia de la señal portadora.
La ecuación de la señal modulada en AM es la siguiente:
y(t) = Señal modulada xn(t) = Señal moduladora normalizada con respecto a su amplitud = ys(t) / As m = Índice de modulación (suele ser menor que la unidad)=As / Ap
Señal envolvente de la señal AM g (t ) Ac [1 m(t )]
Si m(t) tiene un valor pico positivo de +1 y un valor pico negativo de -1 se dice que la señal AM esta 100% modulada.
POTENCIA DE LA SEÑAL MODULADA La amplitud máxima de cada banda lateral está dada por la expresión:
Y cómo la potencia es proporcional al cuadrado de la tensión, la potencia de la señal modulada resultará la suma de la potencia de la señal portadora más la potencia de ambas bandas laterales:
IV.
DESARROLLO TEORICO
Para nuestra práctica como primera medida implementamos la simulación en Proteus para hacer un pequeño análisis de su funcionamiento.
Simulación Proteus.
Lastimosamente se generó un pequeño problema en el osciloscopio del simulador, debido a la magnitud de las frecuencias este produce un error e inmediatamente se cierra.
Procediendo con la práctica, pasamos al respectivo montaje y para comprobar que este esté funcionando correctamente introducimos una señal y observamos la salida. Con el potenciómetro variamos la amplitud como vemos en la siguiente imagen, así probamos nuestro circuito.
Podemos anlizar sus componentes frecuenciales con la ayuda del osciloscopio, con ayuda de la transformada rapida de fourier (FFT). Gracias a esto se observa el desplazamiento de la portadora y sus bandas laterales en frecuencia. Se pueden desplazar las bandas laterales de la portadora Variando la frecuencia en el mensaje.
Variación d e la Am plit ud de la Señ al co n el Po tenc iómetr o.
Luego de realizar la respectiva verificación, introducimos la señal portadora y el mensaje y procedemos inmediatamente a observar la señal de salida y también con la opción XY para obtener el trapecio, para con esto poder hallar el índice de modulación para 25, 50, 75, 100 y Sobremodulada. Para hallar el índice de modulación procederemos de dos formas distintas, las cuales son:
Índice de modulación 25
Índice de modulación 50
Índice de modulación 75
Índice de modulación 100
Índice de modulación en Sobremodulación
Esta señal es sobre modulada porque se sabe que el índice de modulación es mayor a 1 por lo cual la señal mostrada presenta unas distorsiones, para esta podemos hallar el índice de modulación de la siguiente manera:
( )
Am: es la amplitud máxima, Ai: es la amplitud mínima, K: es un parámetro de ganancia que se puede ajustar para modificar el índice de modulación a discreción del operador, lo cual seguramente va a dar el resultado esperado estimando valores de k.
Bandas laterales de amplitud modulada (AM) En el proceso de modulación de amplitud donde intervienen una onda de alta frecuencia (RF) mezclada con una onda audiofrecuencia (AF) de baja frecuencia, las frecuencias de la onda de AF son convertidas en bandas laterales de RF. Se ha comprobado que la onda modulada está formada por tres componentes:
La componente de frecuencia portadora de RF.
Una componente de frecuencia superior a la de la portadora de RF pero cuya amplitud resulta menor que la de la onda portadora de RF.
Una componente de frecuencia inferior a la de la portadora de RF, pero de amplitud igual a la componente de frecuencia superior.
V.
CONCLUSIONES
un circuito debe ser capaz de producir una multiplicación matemática de la portadora y las señales de modulación para que se presente la modulación de amplitud AM. La onda de AM es el producto de la portadora y las señales moduladoras.
La señal moduladora debe ser menor en amplitud que la amplitud de la portadora. Si sucede lo contrario se produce una distorsión causando transmisión incorrecta de la información (Vm < Vp).
M puede variar de 0% a 100% sin que exista distorsión, si se permite que el porcentaje de modulación se incremente más allá del 100% se producirá distorsión por sobre-modulación, lo cual da lugar a la presencia de señales de frecuencias no deseadas.
VI.
BIBLIOGRAFIA
http://www.williamson-labs.com/ http://www.ecured.cu/index.php/Amplitud_Modulada https://docs.google.com/a/usco.edu.co/document/d/19cDj1sQQ2GoxVmHM Bxk9kXEUPR4NY8tB2j2fXMwOjwc/edit http://www.textoscientificos.com/redes/modulacion/amplitud http://www.tsc.uc3m.es/~luca/Presentation1.pdf http://www.ecured.cu/index.php/Modulaci%C3%B3n
