UNIVERSIDAD FERMÍN TORO FACULTAD DE INGENIERIA Escuela de Telecomunicaciones Laboraorio de Comunicaciones Anal!"icas # T$%&
'racica N()*+* Demodulaci!n de Frecuencia
Noa Ob9ei:o Maerial 're,Lab Desarrollo 'os,Lab Conclusio nes 8iblio"ra6; a Toal Toal &.os
Secci!n) T,$%&- Gru.o) / 0ern1nde2 Maria Moa 34oan 0ern1nde2 Luis Gui5rre2 Vanessa 'ro67 Mi"uel 8rio
Cabudare Edo7 Lara OBJETIVOS:
• • •
E
Material: • • • • • •
Unidad 81sica .ara sisema I'ES M!dulo de e<.erimenaci!n MCM>% Oscilosco.io Di"ial Generador de Funciones Mulimero Frecuenc;mero
Pre Laboratorio:
%7 de?na demodulaci!n en 6recuencia 'ara demodular una se@al modulada en 6recuencia se reuiere un circuio .ara ue suminisre en la salida una ensi!n .ro.orcional a la des:iaci!n de 6recuencia de la se@al modulada en la enrada7 Enonces- la caracer;sica ideal del demodulador es una reca- incluso si es su?ciene obener caracer;sicas como las de la ?"7B%+7%- ue .resena un desarrollo lineal solo en ciero iner:alo de 6recuencias cam.o de em.leo del demodulador En la ?"ura se muesran) a La 6recuencia insan1nea 6 de la se@al moduladora- ue oscila enre F% e F> Fc 6recuencia de la .oradora b La cur:a caracer;sica ensi!n6recuencia del demodulador c La se@al deecada
>7 a ue se llama sensibilidad = no linealidad de demodulaci!n
La sensibilidad = la No linealidad son .ar1meros caracer;sicos del demodulador de 6recuencia- inde.endienemene de la reali2aci!n de los circuios7 Los dos .ar1meros .ueden sacarse de la cur:a caracer;sica de demodulaci!n
La sensibilidad es1 de?nida .or) S
dV ( F ) df
V f
En donde V6 es la ensi!n insan1nea de salida- 6unci!n de la 6recuencia insan1nea de salida 67 Si Sc = S% son las sensibilidades calculadas res.eci:amene en .ro
Sc − S 1 ∗100 Sc
7 describa el circuio limiador de 6recuencia Los demoduladores de 6recuencia "eneralmene son sensibles a las :ariaciones de am.liud de la se@al de FM de salida7 'or lo ano- la salida del demodulador no de.ende solo de la :ariaci!n de 6recuencia de la se@al de salida- sino ambi5n de su e:enual :ariaci!n de am.liud causada .or e9em.lo .or el ruido o .or las iner6erencias7 'ara minimi2ar dic4o incon:eniene6recuenemene al demodulador es1 des.u5s de un circuio limiador- ue su.rime o reduce las :ariaciones de am.liudes no deseadas7 Las cur:as caracer;sicas del limiador ideal = de un limiador real se muesran
En el .rimer caso la am.liud de la se@al de salida es consane .ara cualuiera am.liud de la se@al de enradaH en el se"undo caso la am.liud de salida .ermanece consane solo si la se@al de salida su.era un :alor m;nimo7 /7 indiue las caracer;sicas del discriminador Foser,Seel= Caracer;sicas •
•
• •
El rans6ormador es1 doblemene sinoni2ado a la 6recuencia de resonancia con aco.lamieno d5bil J-+7 El secundario es1 des6asado K> res.eco al .rimario a la 6recuencia de resonancia7 La ensi!n en el .rimario se inroduce .or el di:isor C%-Lc7 La ensi!n enre las dos miades del secundario es1n con des6ase %$J
'ara remodular una se@al molada en 6recuencia se reuiere un circuio .ara ue suminisre en la salida una ensi!n .ro.orcional a la des:iaci!n de 6recuencia de la se@al modulada en la enrada7 En la deecci!n de se@ales moduladas en 6recuencia se 4an uili2ado di6erenes i.os de circuios- .or e9em.lo) •
•
•
•
Discriminador de ra:is) el cual esriba en la :ariaci!n de am.liud- en 6unci!n de la 6recuencia inroducida .or un circuio resonane7 La :ariaci!n de la am.liud esa deeca da .or un diodo7 Discriminador Foser,Seel=) esriba en la :ariaci!n de 6ase- en 6unci!n de la 6recuencia- inroducida .or un circuio resonane7 La se@al modulada ori"inal = la des6asada se suman o.orunamene = la se@al ue resula se deeca mediane diodo7 Deecor de relaci!nH iene 6uncionamieno an1lo"o a lo del discriminador Foser,Seel=- .ero es insensible a :ariaciones de am.liud de la se@al modulada7 Deecor en cuadraura) se uili2a en los circuios ine"rados7 La se@al de FM direca = la misma se@al des6asada de BJ se muli.lican enre ellos) la se@al ue resula es .ro.orcional a la des:iaci!n de 6recuencia de la se@al de FM de enrada7
•
Deecor de 'LL) consiu=e una de las a.licaciones del 'LL = es con res.eco a los circuios .recedenes es menos sensible al ruido7
ACTIVIDADES DE LA8ORATORIO) E'ERIENCIA N %) DEMODULADOR FOSTER,SEEL INSTRUCCIONES •
• • •
Se uili2a como "enerador de FM el VCO % .rea9usado .ara LEVEL de a.ro<7 >V.. = 6recuencia de a.ro<7 /JP027 Conecar el T'& con el T'>> = salir .or el T'>/7 Conecar el 6recuenc;mero en la enrada del demodulador T'>/ masa7 'oner la 6recuencia de salida a /JM02 = :eri?car ue la ensi!n de salida sea JV7
DESARROLLO Des.u5s de reali2ar el mona9e descrio se obser:o en el oscilosco.io las si"uienes ?"uras
En el 6recuenc;mero se obser:! una 6recuencia de /&7 P02- mienras ue ensi!n de salida era de >/mV- ese :alor de :ola9e es mu= cercano al ue uer;amos obener ue 6uera de JV7 lo ue nos indica ue el demodulador FOSTER,SEEL esaba 6uncionando de 6orma correca7
E'ERIENCIA N>) MEDICIQN 'OR 'UNTOS DE LA CURVA CARACTERISTICA DE DEMODULACIQN7 INSTRUCCIONES •
•
•
La cur:a caracer;sica de demodulaci!n se obiene .or la ensi!n de salida del demodulador en 6unci!n de la 6recuencia insan1nea de enrada7 Es .osible deecar .or .unos la cur:a- :ariando la 6recuencia de enrada midiendo la corres.ondiene ensi!n de salida7 Variar la 6recuencia de enrada de /JJ a JJP02 .or .asos de P02- = a.unar en una abla las 6recuencias = las corres.ondienes ensiones de salida7 Indicar en un "r1?co los :alores medidos7
Al omar los daos como nos indica la .r1cica se obser:! la si"uiene cur:a)
Obeniendo la si"uiene "ra?ca
E'ERIENCIA N) SENSI8ILIDAD DE DEMODULACIQN NO LINEALIDAD7 INSTRUCCIONES •
•
De ese an1lisis de la cur:a se obser:a ue el ro2o cenral iene desarrollo lineal mienras considerando la enera caracer;sica :eri?ca una noable no linealidad7 Considere 4acer 6uncionar el modulador en el ro2o de cur:a incluido enre // = /P02- de 6recuencia cenral de /JP027 De ese an1lisis de la cur:a .uede calcularse la sensibilidad de demodulaci!n7
Des.u5s de reali2ar el mona9e descrio se obser:o en el oscilosco.io las si"uienes ?"uras
E'ERIENCIA N/) CURVA CARACTERISTICA DE DEMODULACIQN DETECTADA 'OR GENERADOR 8O8ULADO7 INSTRUCCIONES) •
•
•
'rea9usar los circuios de la si"uiene 6orma) Enrada T'%- .uenear T'> con T'- a9usar el VCO% a >V.. = /JP02- .uenear T'& = T'>> salir en T'>/7 'rea9usar el oscilosco.io en = moniorear T'% en con %Vdi: = T'>/ en con J->Vdi:7 A9usar la 6recuencia cenral del VCO% = la am.liud del See. de.4 .ara obener en el oscilosco.io la cur:a caracer;sica del demodulador
Des.u5s de reali2ar el mona9e descrio se obser:o en el oscilosco.io las si"uienes ?"uras
E'ERIENCIA N) FORMAS DE ONDA DE LA SEAL DEMODULADA7 INSTRUCCIONES •
•
•
• •
•
'rea9usar de acuerdo a las si"uienes insrucciones7 Alimenar el T' con JJP02 = >JJm V..- a9usar el VCO% con >V.. = /JP02.uenear T'& con T'>> = salida en T'>/7 Conecar el oscilosco.io en T' se@al moduladora= T'>/ se@al deecada- si la 6recuencia cenral del discriminador = la 6recuencia .oradora de la se@al de FM coinciden- se obienen dos se@ales sinusoidales7 Noe ue la se@al remodulada iene com.onene coninua nula7 Variar la am.liud de la se@al de FM = :eri?car ue ambi5n :aria la am.liud de la se@al deecada7 Aumenar la 6recuencia de la .oradora Res.onda Lue"o disminu=a la 6recuencia de la .oradora = noar un com.oramieno sim5rico con res.eco a lo del caso .recedene7 Rea9usar la 6recuencia de la .oradora a su :alor correco /JP027 Aumenar la am.liud de la se@al moduladora .ara "enerar una se@al de FM de des:iaci!n de 6recuencia su.erior a la 2ona lineal del discriminador7
Des.u5s de reali2ar el mona9e descrio se obser:o en el oscilosco.io las si"uienes ?"uras
E'ERIENCIA N&) DETECTOR DE RELACIQN7 INSTRUCCIONES •
Reali2ar el circuio en 6unci!n de la res.uesa .recedene7
La res.uesa 6ue 'uenes RH enrada T'>>H salida T'> comen2ando el mona9e desde a4i •
•
E6ecuar sin direcci!n las mediciones si"uienes) Calibrado del discriminador a /JP02- deecci!n de la cur:a caracer;sica de demodulaci!n = e& de la si"uiene manera) Desconecar el condensador del circuio7 Variar la am.liud de la se@al de FM = :eri?car ue :ar;a la am.liud ambi5n de la se@al deecada7 Conecar el condensador = :eri?car ue a4ora las :ariaciones de am.liud de la se@al deecada se reducen noablemene7 Des.u5s de reali2ar el mona9e descrio se obser:o en el oscilosco.io las si"uienes ?"uras
Uili2ando en VCO% como discriminador a esa 6recuencia de /J42- la cur:a caracer;sica se reali2o con 4is .ass ?lers = el see. "eneraor conecados con el VCO% = su salida T'& 4acia T'>>- obeniendo su salida en T'>- al conecar- desconecar el condensador = :ariar la am.liud se .uedo obser:ar como la am.liud al conecar el condensador comen2! a disminuir = cuando se desconeco se .uedo obener un :ola9e m1s ele:ado7 'OST LA8ORATORIO) %7 Si a la ensi!n de salida es di6erene de JV7 u5 com.onene .ermie calibrar el demodulador a /JP02W R7 CV% >7 C!mo :aria la ensi!n de salidaW R7 de ,/JJ a X/JJmV a.ro<7 7 Cu1no :ale la sensibilidad de demodulaci!nW R7 a.ro<7 %mVP027 /7 C!mo :aria la se@al deecadaW R7 iene una ensi!n coninua .osii:a7 7 la se@al deecada) R7 iene una disorsi!n seme9ane a la de la ?"7B%+7%Ja se :a a acuar en una 2ona no lineal del discriminador
&7 La se@al deecada resula) R7 una onda cuadrada +7 u5 com.onenes .resena un 6uncionamieno an!maloW R7 La inducancia L $7 Mediane cual de los si"uienes .rea9uses se reali2a el deecor de relaci!nW R7 'uenes RH enrada T'>>H salida T'> B7 La salida suminisrada .or un demodulador de 6recuencia debe resular) R7 Una ensi!n .ro.orcional a la des:iaci!n de 6recuencia de enrada7 %J7 un demodulador de 6recuencia iene sensibilidad de demodulaci!n de +Jm:P027 Una se@al de FM- obenida modulando la .oradora .or una se@al sinusoidal- iene una des:iaci!n de 6recuencia de %P027 Si dic4a se@al se a.lica al demodulador- Cu1l es la am.liud .ico,.ico de la se@al deecadaW R7 >7%V..
%%7 Cu1l de los si"uienes circuios no es un demodulador de 6recuenciasW • • • • • •
Deecor de relaci!n Discriminador de Foser,Seele= Deecor en cuadradura Deecor de en:olura Deecor 'LL Discriminador de Tra:is
R7 Deecor de en:olura %>7 Cu1l enre las a?rmaciones si"uienes es 6alsaW • •
•
•
El deecor en cuadradura se uili2a en los circuios ine"rados7 El deecor de relaci!n es mu= sensible a :ariaciones de am.liud de la se@al modulada7 En el deecor de relaci!n la salida de.ende de la relaci!n de dos ensiones deecadas .or diodos7 El discriminador Foser,Seele= es sensible a :ariaciones de am.liud de la se@al modulada7
R7 El deecor de relaci!n es mu= sensible a :ariaciones de am.liud de la se@al modulada7
CONCLUSIONES:
Es necesario el conocimieno e!rico de los .rocesos de modulaci!n = demodulaci!n .ara com.render los .rocesos = resulados del laboraorio7 Y La se@al es claramene reconsruida des.u5s de 4aber reali2ado el .roceso de modulaci!n = su res.eci:a demodulaci!n7 Y Las se@ales moduladas en 6recuencia ienen unas am.lias :ena9as 6rene a la modulaci!n de AM Y La modulaci!n FM iene una am.lia "ama de a.licaciones comerciales como TV- radio ec7 Y Es necesario ue las se@al de salida modulada en"a un :ola9e .ico .ico ba9o .ara ue .ueda ser rasmiida .or un rece.or normal Y La modulaci!n de 6recuencia reuiere un anc4o de banda ma=or ue la modulaci!n de am.liud .ara una se@al modulane eui:alene- sin embar"o ese 4ec4o 4ace a la se@al modulada en 6recuencia m1s resisene a las iner6erencias7 Y La modulaci!n de 6recuencia ambi5n es m1s robusa ane 6en!menos de Des:anecimieno de am.liud de la se@al recibida7 Es .or ello ue la FM 6ue ele"ida como la norma de modulaci!n .ara las ransmisiones radio6!nicas de ala ?delidad