Amplitud modulada

Instructor: Eugenio Moreno

Diseño implementación y mantenimiento de sistemas de comunicación

Pablo Emilio Sanabria Andrade

Pesanabria@misena.edu.co

1) -Cuales parámetros de onda se consideran fundamentales para llevar información de un puto hasta otro.R.T.A: en los cuales la onda no deforme su oscilación y mantenga su frecuencia por el medio de trasmisión

-En una comunicación en donde existe mucho ruido eléctrico ¿que considera se debe hacer para recuperar en el receptor la información análoga original?R.T.A: resetear el modulador de señal verificar la frecuencia en la que se encuentra la señal y el modulador o receptor y sincronizarlos

-¿Cuáles son las ventajas y desventajas de tener una comunicación análoga en la que la información se envía en la amplitud de la señal portadora?R.T.A: Las ventajas son por su ganancia y su selectividad son mejores que las otras trasmisiones, mejor rechazo de frecuencia de imagen, mejor relación de señal al ruido, mayor sensibilidad.

Las desventajas: su ancho de banda es inconsistente tiene receptores TRF es inestable y son susceptibles de oscilar

-¿Cómo se imagina una señal AM en un osciloscopio?R.T.A: Con una onda senoidal y una frecuencia de 1KHz

-¿Cómo se imagina onda una señal de AM un analizador de espectros?R.T.A: Con una onda senoidal y una frecuencia de 1KHz

2) realizar una investigación sobre frecuencias AM desarrollar la guía de comunicaciones tomasi

2.1) que quiere decir frente a un receptor

R.T.A: Este es el proceso de demodulación de una señal e identificar los diferentes dispositivos que este contiene en el tablero, este también es detectar, ampliar la señal y esto se hace para recuperar esta información.

2.2) ¿Cuáles son las funciones principales del frente de un receptor?

R.T.A: limitar la banda y ampliar las señales.

2.3) definir la sensibilidad y el factor de forma ¿cuál es la relación de ruido del receptor y la sensibilidad? R.T.A: En consecuencia la sensibilidad le da mejor imagen a la señal en cambio el ruido distorsiona la imagen y con esto la información.

2.4) defina el mejoramiento de del ancho de banda ¿cuál es la relación entre el mejoramiento de ancho de banda y el ruido del receptor?

R.T.A: En consecuencia si se puede reducir el ancho de banda también el ruido se reduce en la misma proporción y aumentara la proporción de potencias de señala ruido y mejorara la eficiencia del sistema.

2.5) definir la sensibilidad

R.T.A: Se puede detectar a la entrada de un receptor y producir una señal útil de información modulada

2.6) ¿cuál es la relación de entre ruido de receptor, ancho de banda y temperatura?

R.T.A: la temperatura es equivalente al ruido y es un valor hipotético que no se puede medir en forma directa es un parámetro que se usa con frecuencia en radio receptores compilados bajo ruido

2.7) definir coeficiente de modulación

R.T.A: cantidad de cambio de amplitud que hay en una forma de onda AM y la definición matemática m = em / donde m es coeficiente modulación y em es amplitud máxima

2.8) describa los tres tipos de

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 las señales de frecuencia lateral superior e inferior.

Envolvente AM: Portadora de máxima potencia y banda lateral.

¿Qué quiere decir frecuencia de repetición de la envolvente de AM?

La frecuencia de repetición de la envolvente es igual a la frecuencia de la señal moduladora.

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 las frecuencias pertenecientes a la banda lateral inferior.

Frecuencias laterales superiores: Son todas las frecuencias pertenecientes a la banda lateral superior.

¿Cuál es la relación entre la frecuencia de la señal moduladora y el ancho de banda en un sistema convencional de AM?

Defina coeficiente de modulación y porcentaje 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= EmEc

Donde:

m = Coeficiente de modulación (adimensional)

Em = Cambio máximo de amplitud de la forma de onda de voltaje de salida (voltios)

Ec = Amplitud máxima del voltaje de la portadora no modulada (voltios)

Porcentaje de modulación: Es el coeficiente de modulación expresado en porcentaje.

M= EmEc100 ó M= m 100

M= Porcentaje de modulación

Para una modulación de 100%, ¿Cuál es la relación entre las amplitudes de voltaje de las frecuencias laterales y de la portadora?

Como E f 1=m∗Ec2

y m = 1, Puesto m =

100%

Entonces E f 1=Ec2

Describa la diferencia entre un modulador de bajo nivel y alto nivel.

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 del transmisor, en cambio con modulación de alto nivel esta se hace en elemento final de la etapa final.

Describa el significado de la siguiente ecuación:

Vam(t) = Ec sen(2.π.fc.t) – (m.Ec / 2)cos[2.π(fc + fm ).t] + 8m.Ec / 2)cos[2.π(fc-fm).t]

Vam(t) = Onda modulada

Ec.sen(2.πfc.t) = Forma de onda de la portadora (Voltios)

– (m*Ec / 2)cos[2.π(fc + fm ).t] = Frecuencias en la banda lateral superior (Voltios)

+ (m*Ec / 2)cos[2*π(fc - fm ).t] = Frecuencias en la banda lateral inferior (Voltios)

Describa el significado de cada término en la siguiente ecuación:

Vam(t) = 10 sen(2*π500k*t) – 5*cos(2*(515k*t) + 5* cos(2*(485k *t)

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.π515k.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.(.485k.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.515k.t] + 5.cos(2.π.485k.t)

Como m = 1 (Coeficiente de modulación) entonces M = 100% (Porcentaje de Modulación)

¿Cuál es el efecto de 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.

Describa el significado de la siguiente formula:

Pt = Pc (1+ m2/2)

La potencia total en una envolvente de AM aumenta con la modulación, es decir cuando aumentan aumenta Pt. Si no hay modulación, entonces Pt (potencia total) es igual a Pc (potencia de la portadora).

Qué quiere decir 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.

Describa la relación entre las potencias de la portadora y de la banda lateral en una onda DSBFC de AM.

La potencia total en una onda de amplitud modulada es igual a la suma de las potencias de la portadora y las 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 + m°2/2) [W

Cuál es la principal desventaja de la AM DSBFC?

La principal desventaja de la transmisión DSBFC de AM es que la información está contenida en las bandas laterales, aunque la mayor parte de la potencia se desperdicia en la portadora.

¿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 de moduladores relativamente sencillos y poco costosos en el receptor, lo cual es la principal ventaja de la DSBFC de AM.

¿Cuál es la principal desventaja del AM de bajo nivel?

Una de las desventajas de bajo nivel se presenta en las aplicaciones de gran potencia, donde todos los amplificadores que siguen a la etapa moduladora deben ser amplificadores lineales, lo cual es extremadamente deficiente

3-21. ¿Porque cualquier amplificador que siga al circuito modulador en un transmisor de AM de DSBFC tiene que ser lineal?

Porque cuando hay una señal moduladora presente el circuito funciona como un amplificador de señal moduladora cuando no hay señal moduladora presente el circuito funciona como un amplificador lineal de clase A, y la salida no es más que la portadora amplificada por la ganancia de voltaje en reposo

3-22. Describa las diferencias entre los moduladores de bajo y alto nivel.

Modulación de bajo nivel: esta se hace antes del elemento de salida de la etapa final del transmisor, en otras palabras antes del colector del transistor de salida de un transmisor transistorado

Modulación de alto nivel: La modulación se hace en el elemento final de la etapa final donde la señal portadora tiene su amplitud máxima y por eso requiere una señal moduladora de mucha mayor amplitud para lograr un porcentaje razonable de modulación

3-23. Haga una lista de las ventajas de la modulación de bajo nivel, y de la modulaci6n de alto nivel.

Modulación de bajo nivel: Se requiere de menos de menos potencia de señal moduladora para lograr modulación de alto porcentaje

Modulación de alto nivel: el amplificador de señal moduladora suministra toda la potencia de la banda lateral que podría ser hasta del 33 %de la potencia total de transmisión.

3·24. ¿Cuáles son las ventajas de usar moduladores de circuito integrado lineal para AM?pueden compensar con precisión el flujo de corriente, garantiza la ganancia de voltaje del amplificador y las variaciones de temperatura, excelente estabilidad de frecuencia, inmunidad a la temperatura, simplicidad de diseño y localización de fallas

3-25. ¿cuál es la ventaja de usar un patrón trapezoidal para evaluar una envoi vente de AM?Para observar las características de modulación de los transistores de AM (coeficiente de modulación y simetría de

modulación) en un osciloscopio de rayos catódicos

SEÑAL AM VENTAJAS DESVENTAJAS

AM COMPLETO Permite uso de menor ancho debanda y lo hace más práctico en transmisiones de menores frecuencias porque se aprovecha mejor cada banda

En transmisiones a distancia por ondas ionosféricas es menor la distorsión debida al desvanecimiento para señales de AM

La desventaja principal de la modulación de amplitud estriba en que la afectan fácilmente diversos fenómenos atmosféricos (estática),señales electrónicas con frecuencias parecidas y las interferencias ocasionadas por los aparatos eléctricos tales como motores y generadores

AM VESTIGIAL Ocupa menor ancho de banda que la modulación en AM de Doble Banda Lateral DSB-LC

No requiere de filtros tan abruptos(filtros más realizables en la realidad

AM CON PORTADORA SUPRIMIDA

La modulación con portadora suprimida proporciona un medio conveniente para observar el espectro de frecuencias completo de una señal

BANDA UNILATERAL UNICA Permite transmitir señales de radio frecuencia que otras señales no pueden transmitir.

La potencia de emisión se concentra en un ancho de banda más estrecho

Que por debajo de señales de 10,7 MHz, se transmite solo una banda inferior (LSB) y por encima solo una banda superior (USB)