PREGUNTAS CAPITULO 3 TRANSMISION DE MODULACION DE AMPLITUD 1. Defina modulación de amplitud La modulación de amplitud AM, “Amplitud Modulada”, es el proceso de cambiar la amplitud de una señal portadora de frecuencia relativamente alta, en proporción con el valor instantáneo de la señal modulante o moduladora (información).
2. ¿Qué quiere decir el termino de RF? RF (Radiofrecuencias) son frecuencias lo suficientemente altas como para irradiarse en forma eficiente de una antena y propagarse por el espacio libre.
3. ¿Cuántas entradas hay en un modulador de amplitud? ¿Cuáles son? Los moduladores de AM son dispositivos no lineales, con dos entradas y una salida. Una entrada es una sola señal portadora de alta frecuencia y amplitud constante. La segunda entrada esta formada por señales de información, de frecuencia relativamente baja, que puede tener una sola frecuencia, o ser una forma compleja de onda, formada a su vez por muchas frecuencias.
4. En un sistema de comunicaciones AM, ¿qué significan los términos señal moduladora, portadora y onda modulada?
- Señal moduladora: Es la señal que contiene la información a transmitir. - Señal portadora: Señal de alta frecuencia con la potencia suficiente para irradiarse y servir como elemento de transmisión. - Onda modulada: Señal resultante de la suma de la señal portadora y la señales de frecuencia lateral superior e inferior.
5. Describa una forma de onda de AM DSBFC ¿Por qué se llama envolvente a las formas de variación es de la amplitud?
Esta señal contiene la información (señal modulante) impresa sobre la portadora en forma de cambios de amplitud. La envolvente de AM corresponde a la form a de onda de salida AM. Cuando Cuan do se aplica una señal modulante, la amplitud de la onda de salida varía de acuerdo a la señal modulante
6. Describa las bandas laterales superior e inferior y las frecuencias laterales superior e inferior. - Banda lateral inferior: Va desde la frecuencia mínima posible de lado inferior hasta la frecuencia de la portadora, es decir: LSB = [fc – fm(máx)] a fc - Banda lateral superior: Va desde la frecuencia de la portadora hasta la frecuencia máxima posible del lado superior, es decir: USB = fc a [fc + fm(máx)] - Frecuencias laterales inferiores: Son todas la frecuencias pertenecientes a la banda lateral inferior. - Frecuencias laterales superiores: Son todas las frecuencias pertenecientes a la banda lateral superior.
7. Defina coeficiente de modulación?
Coeficiente de modulación: Cantidad de cambio de amplitud (modulación) que hay en una forma de onda AM. La definición matemática del coeficiente de modulación es: m = Em / Ec donde donde: m = Coeficiente de modulación (adimensional) Em = Cambio máximo de amplitud de la forma de onda on da de voltaje de salida (voltios) Ec = Amplitud máxima del d el voltaje de la portadora no modulada (voltios)
8. Defina porcentaje de modulación?
Porcentaje de modulación: Es el coeficiente de modulación expresado en porcentaje. M = (Em / Ec) * 100 ó M = m * 100 donde: M = Porcentaje de modulación
9. Cuáles son el coeficiente de modulación y porcentaje de modulación máximos posibles con un sistema convencional de AM, sin causar demasiada distorsión? La modulación porcentual máxima que se puede aplicar sin causar demasiada distorsión en un sistema convencional AM es 100%. Esto nos indica que Em / Ec = 1, entonces m = 1
10. Describa el significado de la siguiente ecuación:
Vam(t) = Onda modulada Ec.sen(2.Π fc.t) = Forma de onda de la portadora (Voltios) – (m*Ec / 2)cos[2.Π (fc + fm ).t] = Frecuencias en la banda l ateral superior (Voltios) + (m*Ec / 2)cos[2*Π(fc - fm ).t] = Frecuencias en la banda lateral inferior (Voltios)
11. Describa el significado de cada término en la siguiente ecuación:
10 sen(2.( 500k.t) Señal portadora Ec = 10 [V] (Amplitud máx. de la portadora) Fc = 500 Khz (Frecuencia de la portadora) -5.cos(2.Π51 5.cos(2.Π515k.t) 5k.t) Frecuencias en la banda lateral superior m*Ec / 2 = 5 [V] fc+ fm = 515 Khz fm = 15 Khz (Frecuencia de la moduladora) m = 1+ 5.cos(2.(.4 5.cos(2.(.485k.t) 85k.t) Frecuencias en la banda lateral inferior m*Ec / 2 = 5 fc- fm = 485 Khz fm = 15 Khz (Frecuencia de la moduladora) m=1 Finalmente: Vam(t) = 10 sen(2.(.500k.t) – 5.cos[2.Π.51 5.cos[2.Π.515k.t] 5k.t] + 5.cos(2.Π.485 5.cos(2.Π.485k.t) k.t) Como m = 1 (Coeficiente de modulación) entonces M = 100% (Porcentaje de Modulación)
12. ¿Qué efecto tiene la modulación sobre la amplitud del componente de la portadora del espectro de la señal modulada? El efecto de la modulación es trasladar la señal moduladora en el dominio de la frecuencia, de modo que se refleje simétricamente respecto a la frecuencia de la portadora.
13. Describa el significado de la siguiente fórmula:
La potencia total en una envolvente de AM aumenta con la modulación, es decir cuando aumenta m aumenta Pt. Si no hay modulación, entonces Pt (potencia total) es igual a Pc (potencia de la portadora)
14. ¿Qué significa AM DSBFC? Amplitud Modulada de portadora de máxima potencia y doble banda lateral (DSBFC, por doublesideband full carrier). A este sistema se le llama AM convencional o simplemente AM.
15. Describa la relación entre las potencias de la portadora y de la banda lateral en una onda DSBFC deAM La potencia total en una onda de amplitud modulada es igual a la suma de las potencias de la portadora ylas de la banda lateral superior e inferior. La potencia total en una envolvente DSBFC de AM es: Pt = Pc + Pbls + Pbli Donde: Pt = Potencia total de una envolvente DSBFC de AM [W] Pc = Potencia de la portadora [W] Pbls = Potencia de la banda lateral superior [W] Pbli = Potencia de la banda lateral inferior [W]) Pt = Pc * (1 + m2/2) [W]
16. ¿Cuál es la desventaja que predomina de la transmisión AM DSBFC? La principal desventaja de la transmisión DSBFC de AM es que la información está contenida en las bandas laterales, aunque la mayor p arte de la potencia se desperdicia en la portadora.
17. ¿Cuál es la principal ventaja de la AM DSBFC? Como la mayor parte de la potencia se desperdicia en la portadora esto permite hacer uso de circuitos demoduladores relativamente sencillos y poco costosos en el receptor, lo cual es la principal ventaja de la DSBFC de AM.
18. ¿Por qué cualquiera de los amplificador amplificadores es que siguen al modulador en un sistema de AM de DSBFC tienen que ser lineales? Los amplificadores de potencia intermedia y final seguidos al circuito modulador son amplificadores lineales con el fin de mantener m antener la simetría de la envolvente de AM.
19. ¿Cuál es la desventaja principal de un modulador de transistor de clase A de baja potencia? La principal desventaja de la AM de bajo nivel se presenta en aplicaciones de gran potencia, donde los amplificadores que siguen a la etapa de moduladora deben ser amplificadores lineales, lo cual es extremadamente ineficiente.
20. Describa la diferencia entre un modulador de nivel inferior y superior. Los moduladores de bajo o inferior nivel utilizan amplificadores después de la etapa de modulación de tipo A y B, siendo estos lineales y poco eficientes. Los moduladores de alto o superior nivel alcanzan alta eficiencia de potencia mediante el uso de amplificadores de Clase C, logrando eficiencias hasta del 80%. Con modulación de bajo nivel, ésta se hace antes del elemento de salida de la etapa final fin al del transmisor, en cambio con modulación de alto nivel esta se hace en elemento final de la etapa final.
21. Mencione las ventajas de la modulación de bajo nivel y modulación de alto nivel. Ventajas Modulación de bajo nivel: Requiere menos potencia de señ al moduladora para lograr modulación de alto porcentaje. Ventajas Modulación de alto nivel: Pueden proporcionar formas de onda de salida de gran potencia.
22. ¿Cuál es la ventaja de usar un patrón trapezoidal para evaluar una envolvente de AM? Para evaluar las características de modulación de los transmisores de AM tales como el coeficiente demodulación y la simetría de modulación se hace u so de patrones trapezoidales, puesto que estos interpretan con más facilidad y exactitud estas características, que en un osciloscopio normal.
23. Describa el funcionamiento básico de un modulador de AM
Un modulador AM es un dispositivo no lineal con dos entradas y una salida, una entrada es una sola señal portadora de alta frecuencia y amplitud constante y la segunda está formada por señales de información, de frecuencia relativamente baja, que puede tener una sola frecuencia o ser una forma compleja de onda, formada a su vez por muchas frecuencias. A la forma de onda modulada de salida de un modulador AM se le llama con frecuencia envolvente de AM.
