MODULOS EMONA BISKIT - Manual de usuario en español (1)

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TELECOMUNICACIONES TELECOMUNI CACIONES II

ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO ETT-101

ACCESORIOS ESTANDAR Cables de conexión Terminales para osciloscopio Auriculares Enchufe Documentación

20 x 2 mm-2 mm, apilables 3 x 2 mm a BNC, terminales coaxiales para osciloscopio 1 x auricular estéreo liviano, 24 ohmios, plug estéreo, 3.5 mm, macho Entrada múltiple de voltaje, 12 V, 1 A, regulado. La punta es el positivo. 1 x Manual de usuario 1 x Manual de experimentos

FUENTE DE ALIMENTACION Fuente de energía Fuente de alimentación DC Protección

Entrada múltiple de voltaje 9 V a 15 V DC, 1 A máximo Polaridad invertida, circuito de auto reset para entradas superiores a 16 V Entrada de alimentación máxima 30 V DC

CONDICIONES AMBIENTALES Rango de temperatura temperatur a de operación

10 a 30 ° C

Rango de temperatura de almacenamiento Humedad

Hasta

5 a 40° C 90%

de

humedad

condensación

FISICO

Dimensiones del equipo

Panel frontal 280 x 232 mm Altura de 32 a 70 mm

relativa,

sin

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SUMADORES (ADDERS)

El módulo ADDER se emplea para sumar dos señales en tiempo real. Se puede sumar dos señales de entrada análogas A(t) y B(t) cada una afectada en proporciones G y g, respectivamente. respectivamente. La suma resultante se presenta en la salida.

Figura 01 – Módulo sumador

USO El ETT-101 dispone de dos módulos sumadores independientes, tal como se observa en la Figura 01. El primer sumador incluye controles de ganancia ajustables. El segundo módulo sumador tiene ganancias fijas unitarias (x1). Se debe tener cuidado cuando ajuste las ganancias para evitar sobrecargar las etapas siguientes. siguiente s. La sobrecarga no provocará ningún daño pero implica un funcionamiento funcionami ento no lineal que debe evitarse en cualquier sistema análogo. El módulo sumador es capaz de entregar una señal muy por encima del nivel de referencia estándar de 4 V pico a pico, dado capaz de soportar señales que exceden los niveles de referencia estándar de 4 V pico a pico, dadas entradas en nivele estándar.

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SUMADORES (ADDERS)

El módulo ADDER se emplea para sumar dos señales en tiempo real. Se puede sumar dos señales de entrada análogas A(t) y B(t) cada una afectada en proporciones G y g, respectivamente. respectivamente. La suma resultante se presenta en la salida.

Figura 01 – Módulo sumador

USO El ETT-101 dispone de dos módulos sumadores independientes, tal como se observa en la Figura 01. El primer sumador incluye controles de ganancia ajustables. El segundo módulo sumador tiene ganancias fijas unitarias (x1). Se debe tener cuidado cuando ajuste las ganancias para evitar sobrecargar las etapas siguientes. siguiente s. La sobrecarga no provocará ningún daño pero implica un funcionamiento funcionami ento no lineal que debe evitarse en cualquier sistema análogo. El módulo sumador es capaz de entregar una señal muy por encima del nivel de referencia estándar de 4 V pico a pico, dado capaz de soportar señales que exceden los niveles de referencia estándar de 4 V pico a pico, dadas entradas en nivele estándar.

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El sumador se puede usar también como un amplificador común pero empleando solamente una entrada y girando la perilla de ganancia de la otra entrada al mínimo. Esto no es necesario si se conecta a tierra la entrada no usada. Note que las ganancias G y g son negativas. Todas las entradas y salidas están acopladas en DC.

ESPECIFICACIONES BASICAS Rango de ganancia

0
(con inversión) (con inversión)

Ancho de banda

Aproximadamente Aproximadamente 1 MHz

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SEGUIDOR (BUFFER)

Otro nombre del BUFFER es amplificador. EL BUFFER es un amplificador de ganancia variable.

Figura 02 – Módulo BUFFER

USO El BUFFER puede ser empleado para amplificar (incrementar) señales pequeñas o atenuar (reducir) señales grandes. El BUFFER tiene un control de ganancia (o amplitud) en el panel frontal etiquetado como GAIN. Debe tenerse cuidado para asegurarse que los módulos conectados a la salida del BUFFER no se sobrecarguen debido a excesiva ganancia. La sobrecarga no causará ningún daño pero implica operación no lineal (distorsión), lo cual debe evitarse en sistemas analógicos. Si ocurre sobrecarga, gire el control de ganancia en sentido antihorario.

ESPECIFICACIONES BASICAS DC aproximadamente 700 KHz ANCHO DE BANDA 0 a 10 Ganancia

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MODULO CANAL (CHANNEL MODULE) Un canal es el espacio (o medio) entre el transmisor y el receptor. El módulo canal dispone de dos tipos de ellos. CANAL BPF Usado para modelar un canal inalámbrico, tal como enlace satelital, un canal de radio o TV. CANAL banda base LPF Usado para modelar un cable o canal alámbrico, tal como un enlace telefónico o de módems o enlaces de computadoras en redes.

Figura 03 – Módulo canal

USO Ambos tipos de canal toman señales con niveles análogos de 4 V pico a pico. El canal BPF es un filtro pasabanda empleado para señales moduladas con frecuencia portadora ETT-101 de 100 KHz. El filtro es centrado en 100 KHz con un ancho de banda de 20 KHz. El canal LPF es un filtro pasabajo empleado para señales de datos no moduladas. La frecuencia de corte del filtro es de 2 KHz.

ESPECIFICACIONES BASICAS CANAL BPF Frecuencia central Banda de paso Banda de rechazo Ganancia Tipo

100 KHz 18 KHz (aproximadamente de 91 KHz a 109 KHz) 140 KHz (aproximadamente en 30 KHz y 170 KHz) 1 Chebychev de sexto orden con 0.1 dB de rizado

CANAL LPF Frecuencia de corte

2 KHz

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Ganancia Tipo


1 Butterworth de cuarto orden

DIVISOR (DIVIDER)

El divisor es empleado para dividir las señales de reloj digitales. Están disponibles cuatro factores de división y que pueden ser configurados mediante dos switches.

Figura 04 – Módulo divisor

USO El divisor acepta solamente señales lógicas digital de niveles 0 V y 5 V. Se emplean dos switches para seleccionar los f actores de división de -1 (inversión), división por 2, división por 4 y división por 8. Vea la tabla siguiente.

ESPECIFICACIONES BASICAS Entrada Salida Entrada máxima

Señales digitales, 0 a 5 V Señales digitales, 0 a 5 V 1 MHz

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CONMUTADOR ANALOGICO DOBLE (DUAL ANALOG SWITCH)

El módulo ANALOG SWITCH es un conmutador normal, pero es controlado por una señal digital en lugar de ser controlado físicamente. Los dos conmutadores son idénticos y ambos son controlados por señales digitales con niveles de 0 a 5 V. Las salidas de los dos conmutadores se suman internamente y se presentan en la salida del módulo. Este módulo también provee una función adicional e independiente denominada “S&H”, o MUESTREO Y RETENCION”. El muestreo y retención son los primeros pasos para convertir señales análogas en señales digitales.

Figura 05 – Módulo conmutador analógico

USO CONMUTADORES ANALOGICOS Cada ANALOG SWITCH puede ser gobernado independientemente por una señal digital alta (5 V) en la entrada de control respectiva. Las salidas de los conmutadores se combinan internamente y aparece en el socket de salida común, como se ilustra en la Figura 05. Cuando el ANALOG SWITCH es cerrado, la señal en el terminal de entrada , IN1 o IN2, pasa hacia el termina de salida OUT hasta que el switch sea nuevamente abierto.

MUESTREO Y RETENCION

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El bloque de muestreo y retención tiene una función completamente diferente. Cuando la señal digital en el terminal CONTROL 1 pasa de 0 a 1 lógico (o V a 5 V, es decir en el flanco positivo de la señal digital), entonces el voltaje en aquel instante en el terminal IN1 es muestreado y retenido en la terminal de salida S&H OUT hasta el siguiente flanco de subida en el terminal CONTROL 1.

ESPECIFICACIONES BASICAS Ancho de banda de entrada análoga Reloj de CONTROL máximo Nivel de la entrada CONTROL Nivel de entrada análogo máximo

50 KHz 100 KHz Solo nivel digital, 0 V a 5 V 4 V pico a pico

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OR EXCLUSIVO (EXOR)

El módulo EXOR realiza la función lógica conocida como OR exclusivo. Dos señales digitales en A(t) y B(t) son ingresadas simultáneamente teniéndose como salida el producto OR exclusivo.

Figura 6 – Módulo XOR

USO La compuerta lógica OR exclusiva acepta señales de entrada digitales, 0 V a 5 V, solamente. La tabla siguiente lista la operación de la función lógica OR exclusivo, donde “0” = lógica 0, o 0 V, y “1” = lógica “1”, o 5 V.

Figura 07 – Tabla de verdad de la función lógica XOR

ESPECIFICACIONES BASICAS Entrada Salida Entrada máxima

Señales digitales, 0 a 5 V Señales digitales, 0 a 5 V 1 MHz

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EXPANSION

El ETT-101 ofrece un módulo de doble ancho denominado EXPANSION. Este módulo permite la instalación de módulos opcionales a ser usados con el ETT-101.

Figura 07 – Módulo de expansión

USO Para instalar un módulo ETT-101 opcional, simplemente retire la tapa y f íjelo en el slot de expansión.

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AMPLIFICADOR DE AURICULARES (HEADPHONE AMPLIFIER)

El ETT-101 permite a los estudiantes escuchar sonidos, escuchar sus voces y mensajes demodulados. El módulo BUFFER proporciona un socket de salida para auriculares. El volumen, o amplitud, de la señal hacia el auricular es controlado por la perilla GAIN.

Figura 08 – Módulo BUFFER mostrando la salida para auricular

USO Este módulo sirve como una interface electro acústica entre las señales de audio con el sistema y el estudiante. El BUFFER puede ser usado para amplificar (incrementar) señales pequeñas o atenuar (reducir) señales grandes. El BUFFER tiene un control de ganancia (o amplitud) en el panel frontal bajo el nombre de GAIN.

CUIDADO Asegure siempre que la perilla GAIN esté ubicada en la posición mínima antes de conectar los auriculares.

ESPECIFICACIONES BASICAS Potencia de salida 125 mW, socket estéreo Conector y tipo de auricular 3.5 mm estéreo, impedancia mayor a 8 ohmios

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CODIFICADOR DE CODIGO DE LINEA (LINE CODE ENCODER)

Los códigos de línea son datos digitales los cuales han sido convertidos a niveles de voltaje bipolares de una manera específica según las reglas del código de línea seleccionado. Los códigos de línea son empleados para ayudar en la minimización de la distorsión y errores debido a factores externos. Por ejemplo, antes que los datos digitales sean transmitidos a través de un cable en una red de computadoras, los datos digitales de 0 V y 5V es codificado a un código de línea bipolar, por decir -2 V y +2 V, más apropiado para el entorno en el cual viajarán los datos. El ETT-101 ofrece cuatro códigos de línea en el mismo módulo SEQUENCE GENERATOR. El codificador de código de línea convierte la ráfaga de d atos “X” del módulo SEQUENCE GENERATOR en uno de los códigos de línea seleccionado. Los códigos de línea son seleccionados mediante un conmutador en el panel frontal.

Figura 09 – Módulo SEQUENCE GENERATOR con sus salidas de códigos de línea

USO Están disponibles cuatro códigos de línea.

NRZ-L BI-Φ RZ-AMI NRZ-M

No retorno a cero Manchester (código de línea de dos fases) Retorno a cero – Inversión de MARCA alternada No retorno a cero - MARCA

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Todos estos distintos códigos de línea llevarán la misma información digital binaria pero las señales tendrán diferentes características y aplicaciones, tales como transmisión inalámbrica, cableado en redes de computadoras y otras. El código de línea se selecciona tal como se ilustra en la tabla siguiente.

Las formas de onda de los códigos de línea del ETT-101 son, ya sea bipolares, +2 V y -2 V, o de tres niveles, +2 V, 0 V y -2 V. Las formas de onda codificadas se describen de la siguiente manera: Nom bre del códig o de línea Descr ipc ión Nivel de salida Dato de entrada: Form a de ond a resultante del códig o de línea

NRZ-L

No retorno a nivel cero

Bipolar

1: Nivel alto 0: Nivel bajo

BI-Φ

Dos fases (Manchester) 1: Transición de alto a bajo a la mitad del intervalo de bit 0: Transición de bajo a alto a la mitad del intervalo de bit

Bipolar

RZ-AMI

Retorno a cero – Inversión de marca alternada Tres niveles 1: Pulso en la primera mitad del ancho de bit, se alterna polaridad de pulso en pulso 0: No pulso

NRZ-M

No retorno a cero – Marca 1: Transición al inicio del intervalo 0: No transiciones

Bipolar

ESPECIFICACIONES BASICAS Entrada de datos Proceden de la secuencia de datos “X” del SEQUENCE GENERATOR El mismo reloj de nivel digital que la señal de reloj del SEQUENCE CLK GENERATOR

Salida

Frecuencia máxima mayor a 100 KHz Señal de código de línea de +/- 2 V pico a pico

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SEÑALES MAESTRAS (MASTER SIGNALS)

El módulo MASTE SIGNALS provee un conjunto de señales analógicas y digitales útiles. Tres de estas señales tienen una frecuencia de 100 KHz, la cual, en el contexto del ETT-101 equivale a una frecuencia de radio o inalámbrica empleada en telecomunicaciones. Las otras señales son de menor frecuencia y denominadas de banda base. Bajo el contexto del ETT-101 esto significa que pueden escucharse con el oído humano. Estas señales banda base pueden emplearse en lugar de la voz humana o música en experimentos de modulación y codificación.

Figura 10 – Módulo de señales maestras

USO 100 KHz – Señales portadoras o inalámbricas El ETT-101 modela los sistemas de telecomunicaciones a frecuencia inferiores a los existentes en aplicaciones reales, tal que el estudiante pueda fácilmente apreciar los esquemas de codificación y modulación avanzados empleados en las telecomunicaciones modernas. La frecuencia portadora (carrier) es de 100 KHz. Se dispone de un señales senoidal y cosenoidal de 100 KHz. También está disponible una señal cuadrada con niveles digitales de 0

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V y 5 V para permitir implementar experimentos más complejos que lo requieran.

8 KHz – Señal de reloj de muestreo En las telecomunicaciones modernas, las señales análogas (voz, música, etc.) necesitan ser convertidas a señales digitales mediante un proceso denominado muestreo. El ETT-101 permite al estudiante investigar los principios del muestreo, para ello se proporciona una señal digital cuadrada de 8 KHz.

2 KHz – Señal de mensaje analógico Una señal análoga de 2 KHz está dentro del rango de la voz humana y puede ser escuchado por el oído humano. Por ello, se proporciona una señal análoga que puede ser usada en experimentos de codificación y modulación. Esta señal es fácilmente visible y se puede emplear las veces necesarias para las experiencias que lo requieran. También está disponible una versión digital consistente en una señal cuadrada de 2 KHz. Esto ayuda al estudiante a comparar señales analógicas y digitales y también permite ampliar el rango de experimentos de telecomunicaciones posibles.

Sincronización de las señales maestras Es importante notar que una característica especial de las señales del módulo MASTER SIGNALS es que están sincronizadas tal que los estudiantes siempre lograrán visualizaciones estables.

ESPECIFICACIONES BASICAS Frecuencias de salida

Portadora 100 KHz en cuadratura y una tercera señal digital Reloj de muestreo 8.333 KHz (submúltiplo de la portadora) Mensaje 2.083, senoidal y digital (submúltiplo de la portadora)

Niveles de salida

Analógico, 4 V pico a pico Digital, 0 V a 5 V

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MULTIPLICADOR (MULTIPLIER)

El módulo multiplicador se emplea para multiplicar dos señales en tiempo real. Se multiplican las dos señales de entrada X(t) y Y(t). El producto resultante es escalado por un factor de aproximadamente ½ tal que, con las entradas de nivel estándar, los módulos conectados a continuación no se sobrecarguen.

Figura 11 – Módulos multiplicadores

USO El ETT-101 provee tres módulos multiplicadores independiente, tal como se observa en la Figura 11. El primer multiplicador incluye entradas acopladas tanto en AC como en DC. Los otros dos módulos multiplicadores tienen entradas acopladas en DC tal como se indican en las etiquetas de sus paneles frontales. El propósito de las entradas acopladas en AC es eliminar las componentes DC en la señal de entrada, tal que solamente se multipliquen las componentes AC de cada señal de entrada. Note que la salida de cada multiplicador es k.X.Y.

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El factor k (un parámetro de escalamiento asociado con multiplicadores de cuatro cuadrantes) es aproximadamente ½. Esto está definido con respecto a la salida del módulo y puede ser medido experimentalmente.

ESPECIFICACIONES BASICAS Aproximadamente de 800 KHz Ancho de banda k.X(t).Y(t) Característica Aproximadamente 1/2 k

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GENERADOR DE RUIDO (NOISE GENERATOR)

El módulo generador de ruido provee una fuente de ruido eléctrico. Se dispone de tres amplitudes distintas de nivel de ruido. El ruido eléctrico se añade usualmente a las señales antes que pasen por el CHANNEL MODULE a fin de modelar los efectos sobre una señal debido a las perturbaciones del mundo real. Ejemplos de perturbaciones son otras señales próximas, la estática, máquinas eléctricas próximas, transformadores eléctricos, etc.

Figura 12 – Módulo generador de ruido

USO El módulo no requiere entradas o señales de control. El nivel de ruido de salida se puede variar en tres pasos discretos: 0 dB -6 dB -20 dB

Conocido como nivel de referencia Mitad del nivel de referencia Un décimo del nivel de referencia

Según se requiera, las características de la señal del ruido de salida puede ser alterada mediante: filtrado, usando cualquiera de los módulos ETT-101; o atenuadas o amplificadas usando el BUFFER ETT-101 o módulos sumadores.

ESPECIFICACIONES BASICAS Ancho de banda 10 Hz a menos de 500 KHz, ruido blnaco Nivel máximo Aproximadamente 4.8 V RMS Pasos de atenuación 0 dB, aproximadamente 4.8 V RMS

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-6 dB, aproximadamente 2.4 V RMS -20 dB, aproximadamente 0.48 V RMS

CODIFICADOR PCM (PCM ENCODER)

El codificador PCM (modulación por ancho de pulso) es el bloque de construcción fundamental en telecomunicaciones el cual convierte sonido, música y voz en datos digitales. El corazón de un codificador PCM se conoce como conversor análogo a digital. El codificador PCM del ETT-101 es un conversor análogo a digital a las frecuencias de audio, el cual arroja datos digitalizados en formato serie y niveles digitales del f ormato PCM. Ya que los datos digitales salen en formato serial – un bit después de otro desde una sola línea física; se requiere otra señal, conocida como pulso de sincronismo de trama (FS – Frame Synchronization). El pulso FS señala el inicio de cada byte de datos digitales. El codificador PCM tiene dos modos que pueden ser seleccionados mediante el switch PCM/TDM del panel frontal. Modo PCM Modo TDM

Digitaliza solamente una señal a la vez presente en el socket INPUT 1 (Multiplexación por división de tiempo) Digitaliza dos señales simultáneamente, presentes en los sockets de entrada INPUT 1 e INPUT 2.

El codificador PCM requiere siempre una señal de reloj digital, ya sea la señal de 100 KHz digital o la señal de 8 KHz digital o el socket de salida digital del módulo VCO.

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Figura 13 – Módulo codificador PCM

USO SEÑALES DE ENTRADA Un mínimo de dos señales de entrada son necesarias para el correcto funcionamiento: la señal analógica a ser digitalizada y el reloj de muestreo a nivel de bit (CLK). Las entradas INPUT 1 o INPUT 2 aceptarán cualquier señal analógica de audiofrecuencia desde DC a varios KHz. Note que las entradas no están limitadas en banda, esto permite apreciar, si fuera necesario, el efecto de ALIASING. El reloj de bit, CLK, deberá ser una señal de nivel digital, tal como la señal digital de 100 KHz del módulo MASTER SIGNALS. Tome en cuenta las consideraciones de cuidado respecto al teorema del muestreo cuando seleccione las frecuencias relativas de las señales INPUT y CLK.

DATOS PCM Los datos digitalizados aparecen serialmente en la salida, un byte a la vez. Cada byte de datos representa el valor de voltaje analógico en el instante de muestreo y conversión. Los bytes de datos se denominan palabras de código. Las palabras de código PCM del ETT-101 están en un formato binario estándar.

SINCRONIZACION DE TRAMA En telecomunicaciones y electrónica digital el pulso de sincronización de trama, FS, se emplea para indicar el inicio de una palabra de código PCM. La señal FS normalmente se “0” y solamente pasa a alto por un periodo de bit en el instante de tiempo correspondiente al bit menos significativo 8bit 0) de la palabra de código PCM.

MODO TDM (Multiplexación por división de tiempo) Cuando se selecciona el modo TDM, dos señales se convierten en palabras de código PCM en forma alternada y arrojadas por el terminal de salida PCM DATA: Las palabras de código aparecen en formato multiplexado, esto es, la palabra de código INPUT 1 aparece seguido por la palabra de código INPUT 2.

FS en modo TDM Cuando observe la señal PCM DATA en modo TDM, el usuario puede identificar cual es la palabra de código 1 (de la entrada INPUT 1) y cuál es la palabra de código 2 (de la entrada INPUT 2), mediante observación de la señal FS. La señal FS será alta en el bit menos significativo (bit 0) de la palabra de código PCM para la entrada 1 (INPUT 1), pero la señal FS será baja en el bit menos significativo (bit 0) de la palabra de código PCM para la entrada 2 (IMPUT 2).

DETALLES TECNICOS

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1. DIAGRAMAS DE TEMPORIZACION El siguiente diagrama de temporización describe el funcionamiento del codificador PCM en modo PCM.

Figura 14 - Diagrama de tiempos del módulo codificador PCM en modo PCM

El siguiente diagrama de tiempos describe la operación del módulo codificador PCM en modo TDM.

Figura 15 – Diagramas de tiempo del módulo codificador PCM en modo TDM

DESCRIPCION DE LOS DIAGRAMAS DE TIEMPO INPUT 1 Es el voltaje de entrada aplicado en la entrada INPUT 1. La forma de onda es mostrada tal como se muestra tal como se presenta al conversor análogo digital por el circuito de muestreo y retención.

INPUT 2 Es el voltaje de entrada aplicado a la entrada INPUT 2. La forma de onda es mostrada tal como se muestra tal como se presenta al conversor análogo digital por el circuito de muestreo y retención.

CLK Es el reloj de bit aplicado al socket CLK

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PCM DATA Es la señal de datos seriales en la salida PCM DATA.

FS Es la señal de srincronización de trama en la salida FS.

2. RANGOS DE LA PALABRA DE CODIGO PCM TIMS Formato de los datos PCM, es una trama lineal de 8 bits, donde 0000 0000 es -2 V (aproximadamente) y 1111 1111 es +2 V (aproximadamente). El punto medio 1000 0000 es 0 V (aproximadamente). Los voltajes precidos en 0000 0000, 1000 0000 y 1111 1111 deben ser medidos si esta información es importante para el experimento en particular.

ESPECIFICACIONES BASICAS +/- 2 V pico, acoplado DC Entrada Vin Mayor a 128 KHz, nivel digital Entrada de reloj de bit Serial, ráfaga de datos de nivel digital en formato binario Señal de salida 8 bits de datos Formato de salida Sincronización de trama Señal de sincronización, FS, coincide con bit LSB de la trama Dos entradas TDM Modo TDM

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DECODIFICADOR PCM (PCM DECODER)

El módulo decodificador PCM realiza la función inversa al módulo codificador PCM. El módulo decodificador PCM convierte los datos digitales nuevamente en sonido, música o voz. El corazón del decodificador PDM es conocido como conversor digital a análogo. El decodificador PCM un conversor digital a analógico en frecuencias audibles, acepta datos digitalizados en formato PCM serial y arroja señales análogas. El módulo decodificador PCM necesita el pulso FS de sincronización de trama tal que pueda determinar cuál bit es el inicio de cada byte de los datos digitales de entrada. El módulo decodificador PCM tiene dos modos de funcionamiento: PCM y TDM. Cuando está en modo TDM, se ilumina el LED TDM. El módulo decodificador PCM siempre requiere la misma señal de reloj que está siendo empleada en el módulo codificador PCM.

Figura 16 – Módulo decodificador PCM

USO SEÑALES DE ENTRADA Tres señales de niveles digitales son necesarias para un correcto funcionamiento.

PCM DATA, son los datos digitales seriales a ser convertidos en señal análoga. CLK, reloj de biten fase y sincronizada, usualmente tomada directamente del socket CLK del codificador PCM

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FS, señal de sincronización de trama procedente del módulo codificador PCM Todas estas señales deben ser señales digitales cuadradas de 0 V y 5 V.

PCM DATA El formato de los datos seriales en la entrada PCM DATA es exactamente como se generó por el módulo codificador PCM: palabras de código PCM en formato binario estándar, con 8 bits por dato.

SALIDA ANALOGA El terminal OUTPUT provee una señal analógica bipolar, decodificada a partir de los datos digitales de entrada en PCM DATA. Note que la señal en el terminal OUTPUT se toma directamente del conversor digital a análogo sin filtros de reconstrucción tal que pueda observarse por separado los pasos del proceso de conversión en caso se requiera.

MODO TDM Cuando se selecciona el modo TDM en el módulo codificador PCM, se enciende el LED TDM del módulo, confirmando que el decodificador PCM está esperando

ESPECIFICACIONES BASICAS Seriales, ráfaga de datos de nivel digital en formato binario Datos PCM de entrada 8 bits Formato de entrada Menor a 128 KHz, nivel digital, flancos positivos de CLK y PCM Entrada de reloj de bit Señal de salida Modo TDM

DATA coincidentes Aproximadamente +/-2 V pico, DC acoplado Dos canales TDM

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DESFASADOR (PHASE SHIFTER)

En sistemas de telecomunicaciones, las señales a menudo necesitan ser alineadas o retardadas debido a los efectos o procesamiento de señales de los circuitos o bloques de procesamiento. El módulo PHASE SHIFTER se emplea para ayudar a realinear las señales como pueda ser necesario teóricamente o debido a las implementaciones que se realicen. El módulo PHASE SHIFTER introduce un desfase (retardo en tiempo) entre su entrada y la salida. La cantidad de desfase es controlado por el usuario, vía la perilla PHASE del panel frontal y el switch de grados 0/180°. El desfasador es un bloque de construcción fundamental y solamente realiza desfasamiento sobre señales analógicas. El rango de frecuencia de funcionamiento, rango de alta frecuencia o rango de baja frecuencia, es seleccionado automáticamente e indicado por el LED.

Figura 17 – Módulo desfasador

USO El módulo desfasador es capaz de variar la magnitud del desfase hasta 340° en dos pasos. El switch de 180° selecciona el paso o rango de interés. Si la entrada es cos[m(t)], entonces la salida es cos[m(t) – F], donde F varía entre 0 y 180°.

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Aunque el módulo desfasador funciona desde unos cuanto Hz hasta 200 KHz, está optimizado para operar en las vecindades de dos frecuencias: alrededor de 100 KHz en el rango HI y alrededor de 2 KHz en el rango LO. La selección del rango de frecuencia es detectado y mostrado automáticamente. La ganancia del módulo es esencialmente unitaria para todas las fases, pero note que la cantidad de desfase en una función de la frecuencia. Este no es un variador de fase de banda ancha; así todas las componentes de frecuencia de una señal de espectro complejo no son desfasados del mismo modo. Por lo tanto, el módulo desfasador no puede ser usado para ajustar de señales digitales cuadradas.

ESPECIFICACIONES BASICAS Ancho de banda Rangos de frecuencia

Mayor a 200 KHz Dos regiones, auto detección HI, aproximadamente 100 KHz LO, aproximadamente 2 KHz

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GENERADOR DE SECUENCIA (SEQUENCE GENERATOR)

En el mundo real existen esencialmente dos tipos de señales de mensaje las cuales necesitan ser transmitidas desde una ubicación a otra: “análogas” y “digitales”. Voz, conversaciones y sonidos son mensajes analógicos. Datos de computadora y mensajes análogos digitalizados son mensajes digitales. (Para aclaración respecto a señales análogas digitalizadas, remítase al módulo codificador PCM). En los experimentos con el ETT-101, el módulo generador de secuencia arroja datos que pueden ser considerados mensajes digitales. La ventaja de usar un generador de secuencia como fuente de mensajes digitales es que su salida consiste de un conjunto de datos digitales estable y repetitivo, lo cual significa que es fácil de observar los datos en los experimentos que ser realice con ellos. El módulo generador de secuencia arroja dos secuencias digitales distintas: datos digitales “X” y datos digitales “Y”. El terminal SYNC arroja un pulso solamente al inicio de la secuencia de datos X. Los datos requieren un reloj en la entrada CLK. Típicamente este podría ser cualquiera de las señales digitales de 8 KHz o 2 KHz del módulo MASTER SIGNALS o la salida digital del módulo VCO.

Figura 18 – Módulo generador de secuencia

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USO CLK Se debe proveer una señal de reloj externa, CLK, para el funcionamiento del módulo generador de secuencia. Esta debe ser una señal de nivel digital. CLK acepta solo señales de nivel digital.

SYNC El terminal SYNC arroja un pulso digital al inicio de cada secuencia X. SYNC es una señal de niveles digitales.

X (corto) y Y (largo) La longitud de la secuencia X es de 31 bits. La longitud de la secuencia Y es de 255 bits. X e Y son señales digitales.

ESPECIFICACIONES BASICAS Rango del reloj de entrada TTL, 1 Hz a 100 KHz Cantidad de secuencias 2, X e Y Longitudes de secuencias X, 31 bits; Y, 255 bits Indica el inicio de la secuencia X Sincronismo

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CONVERSOR SERIAL A PARALELO (SERIAL TO PARALLEL)

El módulo conversor serial a paralelo realiza una función lógica digital básica, convirtiendo una ráfaga única de datos digitales seriales en dos ráfagas paralelas de datos. Este módulo es bloque de construcción fundamental empleado especialmente en experimentos de comunicación digital. Las dos entradas, datos por la línea SERIAL y el reloj CLK, son de nivel digital. Las dos salidas, X1 y X2, son señales cuadradas en voltajes bipolares de -2 V y +2 V.

Figura 19 – Módulo conversor serial a paralelo

USO La entrada SERIAL acepta cualquier ráfaga de datos digitales seriales tales como las salidas X o Y del módulo generador de secuencia. Una señal CLK de nivel digital es siempre necesaria. Si se están empleando las señales X o Y del módulo generador de secuencia, entonces se debe conectar el reloj CLK de este módulo con la entrada CLK del módulo conversor serial a paralelo. Las salidas X1 y X2 son señales digitales en niveles de voltaje bipolares de -2 V y +2 V.

FUNCIONAMIENTO Se presentan secuencialmente en las salidas X1 y X2 bits alternados de la entrada SERIAL. Esto también corresponde a una acción de multiplexación.

ESPECIFICACIONES BASICAS SERIAL Datos de nivel digital Entradas CLK

Señal de reloj, niveles digitales

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Tasa CLK máxima Salidas


Aproximadamente de 100 KHz Salidas de datos paralelo bipolar

MODULO DE VOZ (SPEECH)

El módulo SPEECH permite convertir señales de conversaciones y audio en señales eléctricas.

Figura 20 – Módulo de voz

USO CANAL EN VIVO (LIVE CHANNEL) El módulo de voz incluye un micrófono sensitivo el cual fácilmente capta conversaciones normales y ruido de fondo. No es necesario aproximarse o hablar directamente en el micrófono. El micrófono continuamente arroja una señal eléctrica de aproximadamente 2 V RMS (esto es, un voltaje equivalente a 2 V DC).

ESPECIFICACIONES BASICAS Micrófono Tipo electret, con respuesta en frecuencia de 300 Hz a 3 KHz. Típicamente 2 V RMS Salida

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FILTRO PASA BAJO SINTONIZABLE (TUNEABLE LPF)

Los filtros son bloques de construcción importantes en electrónica y telecomunicaciones. Un filtro se emplea para dejar pasar algunas señales y bloquear otras. Un filtro pasabajo deja pasar frecuencia bajas y bloquea frecuencias altas. El módulo TUNEABLE LPF permite al usuario seleccionar que frecuencias pasarán ajustando la perilla de control, fc, del panel frontal. fc se conoce como la frecuencia de corte del filtro pasabajo.

Figura 21 – Módulo filtro pasabajo

USO El módulo acepta señales analógicas y arroja señales también analógicas. La frecuencia de corte es ajustable por el usuario. El rango de la frecuencia de corte va desde 300 Hz hasta los 16 KHz. La amplitud de la señal de salida puede ser controlada mediante la perilla GAIN del panel frontal.

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Una señal digital cuadrada con una frecuencia de 100 veces la frecuencia de corte seleccionada aparece en la terminal de salida fcx100. Midiendo la frecuencia de la señal digital y dividiéndola por 100 dará al usuario el valor instantáneo de la frecuencia de corte del filtro pasabajo sintonizable.

ESPECIFICACIONES BASICAS Rango de filtrado Orden del filtro Atenuación en banda de rechazo Rizado en la banda de paso Control de ganancia

600 Hz a 12 KHz Octavo orden, elíptico Mayor a 50 dB en 1.4fc Menor a 0.5 dB 0a2

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GENERADOR DE PULSOS DOBLES (TWIN PULSE GENERATOR)

En electrónica y telecomunicaciones, un pulso es una señal digital simple que puede o no repetirse sobre un determinado periodo de tiempo. Los pulsos tienen muchas aplicaciones, tales como indicadores de tiempo y señales de control. El módulo generador de pulsos dobles acepta una señal de reloj digital y arroja dos pulsos digitales consecutivos. El ancho de los pulsos y el tiempo de retardo entre los dos pulsos pueden ser controlados por el usuario mediante las perillas WIDTH y DELAY del panel frontal. Los pulsos se repiten en la ocurrencia de cada señal de entrada CLK.

Figura 22 – Modulo generador de pulso

USO Una señal digital se aplica en la entrada CLK. El módulo secuencialmente arrojará dos pulsos. Como resultado de cada flanco positivo de la señal CLK, ocurrirán dos pulsos positivos de igual ancho. El pulso Q1 siempre se producirá antes que el pulso Q2. El ancho de ambos pulsos es controlado mediante la perilla WITDH del panel frontal. La perilla de control DELAY varía el espaciamiento entre dos pulsos. El ancho de los pulsos puede variar desde 5 us a 40 us. El retardo entre Q1 y Q2 se puede variar de 40 us a 350 us.

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ESPECIFICACIONES BASICAS Rango de la frecuencia de reloj Ancho de pulso Retardo entre pulsos

Menor a 8 KHz 5 us a 40 us 40 us a 350 us

UTILIDADES (UTILITIES)

El módulo de utilidades contiene cuatro bloques funcionales. (i)

(ii) (iii) (iv)

Un comparador de señales con salida de nivel digital. El comparador es empleado para dar forma digital cuadrada a señales análogas. El nivel umbral del comparador puede ser fijado como se requiera aplicando un voltaje DC en el terminal de entrada REF. Rectificador de precisión de media onda. Filtro pasabajo R, rango de audio, diodo y polo único. Filtro pasabajo RC, rango de audio, polo único.

Figura 23 – Módulo de utilidades

USO COMPARADOR El comparador dará forma de onda cuadrada a cualquier señal análoga y proveerá una señal de salida digital estándar. El nivel umbral de conmutación se determina por el nivel de voltaje aplicado en la entrada REF.

NOTA

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Para una correcta operación del comparador, la entrada REF nunca deberá dejarse desconectada. La entrada REF puede ser conectada a GROUND, VARIABLE DC o cualquier otra fuente de señal.

ESPECIFICACIONES BASICAS COMPARADOR Rango de operación Hasta 100 KHz Tiempo de subida de la salida TTL Típico de 500 ns

RECTIFICADOR Ancho de banda

DC a 100 KHz, aproximadamente

DIODO y FILTRO PASABAJO Atenuación

-3 dB a 2 KHz, aproximadamente

Filtro pasabajo RC Atenuación

-3 dB a 2 KHz, aproximadamente

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FUENTE DC VARIABLE (VARIABLE DC V)

El módulo VARIABLE DC es una fuente de voltaje DC variable bipolar con una salida adicional estable de 5 V DC.

Figura 24 – Módulo de fuente DC variable

USO La salida de voltaje DC puede variar desde aproximadamente -2.5 V cuando el control está ubicado totalmente en sentido antihorario. Si se requiere mayor resolución o mayores rangos, entonces se puede emplear el módulo BUFFER junto con este módulo. La salida de 5 V sirve como una señal ALTA para entradas digitales, tales como las del EXOR. La salida de 5 V es solamente una señal de salida y no debe ser usada como fuente de alimentación.

ESPECIFICACIONS BASICAS TERMINAL VDC Rango de voltaje Corriente de salida

+/- 2.5 V DC Menor a 5 mA

TERMINAL +5 V Salida

5 V DC, corriente menor a 10 mA

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OSCILADOR CONTROLADOR POR VOLTAJE (VCO – VOLTAGE CONTROLLED OSCILLATOR)

El ETT-101 provee una cantidad de fuentes de señales de salida fija en el módulo MASTER SIGNALS. El módulo VCO es una fuente de señal de frecuencia de salida variable, en la que el usuario puede fijar el valor de la frecuencia de salida mediante la perilla del control FREQ del panel frontal. La frecuencia de salida del módulo VCO también se puede controlar por un voltaje externo aplicado en el terminal VCO INPUT. La sensibilidad de la señal VCO INPUT se controla mediante la perilla GAIN del panel de control. El VCO arroja dos señales, analógica y digital, a la misma frecuencia.

Figura 25 – Módulo VCO USO La frecuencia de salida del VCO se controla de dos formas: (i)

Control directo moviendo la perilla FREQ.

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(ii)


Control por voltaje aplicado en la entrada análoga VCO INPUT. La sensibilidad del VCO, esto es, que tanto varía la frecuencia de salida para un voltaje de entrada dado, es controlado por la perilla de control GAIN.

El módulo VCO tiene dos rangos de frecuencia de funcionamiento, HI y LO. El rango HI cubre el rango de 60 KHz a 140 KHz, que viene a ser el rango de frecuencia portadora del ETT-101. El rango LO abarca de 1 KHz a 15 KHz, que viene a ser el rango de señales en banda base. El módulo VCO simultáneamente arroja tanto una señal analógica como digital a las mismas frecuencias.

ESPECIFICACIONES BASICAS Rangos de frecuencia 1 KHz < LO < 17 KHz 60 KHz < HI < 140 KHz

Senoidal y digital Senoidal y digital

Voltaje de entrada Voltaje de entrada Ganancia

-3 V < VCO INPUT < 3 V 1

MODULOS EMONA BISKIT - Manual de usuario en español (1)

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