¡Descarga Guía de Práctica de Laboratorio: Modulador y Demodulador FM y más Ejercicios en PDF de Comunicación Analógica solo en Docsity!
FORMATO: M-04-2015 (V. 1.15)
GUÍA DE PRÁCTICA DE LABORATORIO
DATOS GENERALES: CARRERA: INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA DIGITAL Y TELECOMUNICACIONES ASIGNATURA: COMUNICACIONES I No. de práctica
TÍTULO DE LA PRÁCTICA: MODULADOR Y DEMODULADOR FM NOMBRES: Sara Cazagallo, Byron Palomo, David Vega, Erick Allauca CURSO: 7mo “B” A. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA A1. Implementar en proteus el circuito modulador de FM. A2. Implementar en proteus el circuito demodulador de FM. B. FUNDAMENTO TEÓRICO Principio de funcionamiento de la modulación de frecuencia La modulación de frecuencia (FM) es el proceso mediante la cual la frecuencia portadora varía con respecto a la amplitud de la señal moduladora (i.e., señal de inteligencia). La señal FM puede expresarse mediante la ecuación siguiente:
De la Ec. (7-3) se puede observar que existe una desviación de la frecuencia de la portadora en la señal FM cuando se varia la amplitud de la señal de inteligencia Diodo varactor El diodo varactor, conocido a veces como diodo de sintonización, es un diodo cuya capacitancia es proporcional a la cantidad de tensión de polarización inversa a través de la unión p-n. Aumentando la tensión de polarización inversa aplicada al diodo la capacitancia disminuye debido a la apertura de la región de deflexión. Recíprocamente, cuando la tensión inversa de polarización disminuye, el ancho de la región de deflexión disminuye aumentado así la capacitancia. Cuando se aplica la tensión ca al diodo, la capacitancia varia con respecto al cambio de la amplitud En la Fig. 7-1 se muestra la relación entre el diodo varactor y un condensador convencional. Un
TR = razón de sintonización Cv1 = capacitancia del diodo varactor a V C112 = capacitancia del diodo varactor a V En este experimento se usa el diodo varactor 1 SV55 y sus principales características son: Modulador de frecuencia basado en el VCO MC En este experimento se implementara un modulador de frecuencia con el chip VCO MC mostrado en la Fig. 7-3. Básicamente, este circuito es un oscilador y el circuito de sintonización conectado a la terminal de entrada determina su frecuencia de oscilación. En este circuito C2 y C son los condensadores de paso y se usan para filtrar el ruido. Cuando funciona a alta frecuencia (por ejemplo 2.4 MHz), la reactancia capacitiva de estos dos condensadores es muy pequeña y puede ignorarse para propósitos prácticos. Por consiguiente, un circuito equivalente ca del tanque de sintonización de la Fig. 7-4, es un circuito resonante LC en paralelo. C puede considerarse como la capacitancia del 1 SV55 (Cd) y la capacitancia de entrada del MC1648 (Cin) conectado en paralelo. El valor de Cin es aproximadamente 6 pF. Si se ignora la capacitancia de dispersión, la frecuencia de oscilación puede calcularse como Como se mencionó anteriormente, la capacitancia Cd del diodo varactor 01 varia con respecto a la tensión de polarización inversa. De acuerdo a la Ec. (7-6), el cambio del valor de Cd causara un cambio en la frecuencia de oscilación. En el circuito de la Fig. 7-3, una disminución en el valor
polarización cd producirá un gran aumento en el valor de Cd y una frecuencia de salida baja. Por el otro lado, un aumento en la polarización cd producirá una disminución en el valor de C, y frecuencia de salida alta. Por consiguiente, si se mantiene la polarización cd fija y luego se aplica una señal de audio a esta entrada, la señal de salida del VCO será una señal modulada en frecuencia. Modulador de Frecuencia basado en el VCO LM El circuito de la Fig. 7-5 es un modulador de frecuencia basado en el CI oscilador controlado por tensión (VCO), LM566. Si SW1 está abierto, este circuito es un VCO común cuya frecuencia de salida está determinada por los valores de C3 y VR1, y la tensión de entrada. Si los valores de C3 y VR1 son fijos, la frecuencia de salida es directamente proporcional a la diferencia de tensión entre los pines 8 y 5, (Va-Vs). En otras palabras, un aumento en la tensión de entrada de audio (V5) causa una disminución en el valor de (V8-V5) y una disminución en la frecuencia de salida. Recíprocamente, disminuyendo la tensión de entrada de audio (V5) causara que la frecuencia de salida aumente. Como se discutió anteriormente, los valores de C3 y VR1 determinan también la frecuencia de salida, la cual es inversamente proporcional al producto de VR1 y C3. Esto es, entre mayor sea el valor de VR1xC3, menor es la frecuencia de salida. Si SW1 está abierto, el divisor de tensión constituido por R1 y R2 provee un nivel de cd a la entrada de audio (pin 5). Mediante el ajuste de VR1, se sintoniza la frecuencia central del VCO fo. Cuando se aplica la señal de audio a la entrada de audio, la frecuencia de salida genera desviaciones alrededor
E. SIMULACIONES CÁLCULOS (Sección a usar si la asignatura lo requiere) En el circuito indicado tenemos el modulador y demodulador de FM, como podemos observar en el osciloscopio 1, se muestra la onda moduladora (de información) y la onda de salida del circuito integrado 4046. El circuito integrado 4046 consiste en un PLL con un VCO (oscilador controlado por tensión). En este circuito, la señal del circuito microcontrolador produce un sonido creciente y entonces desaparece con un sonido descendente. El tiempo de ascenso y descenso del sonido dependen del capacitor de 100 n. F El tono generado depende del capacitor entre los pines 6 y 7. Las siguientes ondas muestran la señal moduladora y la onda de salida del CI 4046. El C.I. proporciona a su salida una señal cuadrada:
MODULADOR FM
A continuación, podemos observar los espectros de frecuencia a la salida del modulador : Luego de pasar la onda por el trasnformador, podemos observar que la frecuencia se mantiene, pero incrementa su intensidad: A continuación, podemos observar que la señal de información se recupera (verde) luego pasar por el demodulador de FM con la ayuda del CI LM139:
G. BIBLIOGRAFÍA
**- https://biblioteca.utb.edu.co/notas/tesis/0062312.pdf
- https://www.textoscientificos.com/redes/modulacion/frecuencia H. ANEXOS**
