Manual Electronica

document.doc de Comunicaciones

Elaborado por:

Ing. Heddy Lu Giménez Naim

Ing. Emily Cárdenas.

2008

1

UNIVERSIDAD FERMIN TOROVICE RECTORADO ACADEMICO

FACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES


LABORATORIO DE ELECTRONICA DE COMUNICACIONES

Págs.Práctica No.1:

Manejo de los Módulos. 3Práctica No. 2:

Amplificador de RF. 9Práctica No. 3:

Transmisor AM. 13Práctica No.4:

Dominio de la Frecuencia y Espectro de la Señal. 17Práctica No.5:

Simulador de Canal, Ecualizador y ALBO. 33Práctica No. 6:

Amplificadores Selectivos. 39Práctica No. 7:

Amplificador IF de 2 Etapas. 50Prácticas No. 8:

Transmisor FM Superheterodino. 54Práctica No. 9:

Receptor FM Superheterodino. 58

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Práctica No. 1:

Introducción al Manejo y Funcionamiento de los Equipos del Laboratorio

Objetivos:

1. Conocer y Aplicar las normas de Seguridad de los Equipos a ser utilizados en este

Laboratorio.

2. Estudiar las Características de los Módulos a utilizar. Mod. MCM20/EV,

MCM21EV y MCM32/EV.

3. Conocer los procedimientos para realizar un rápido control del funcionamiento de

los módulos mencionados.

Preparación o Pre Laboratorio:

1. Normas de Seguridad.

Tras haber quitado el embalaje, poner a un lado todos los accesorios de modo que no se

pierdan. Verificar que el módulo se presente íntegro y sin daños visibles.

Antes de proporcionar la tensión de alimentación al módulo, cerciorarse de que los cables

de alimentación estén conectados correctamente a la fuente de alimentación.

Este módulo deberá destinarse sólo para el uso para el cual ha sido manifiestamente

concebido.

Cualquier otro uso deberá considerarse impropio, inadecuado y por lo tanto peligroso.

Durante el desarrollo de las actividades prácticas deberá seguir las instrucciones al pie de la

letra.

El uso de los equipos deberá utilizarse bajo el control directo por parte del personal experto

y solo se manipulará los elementos (Sw, conectores, entre otros), indicados en la misma.

2. Pasos para Instalación.

Colocar la tarjeta del módulo respectivo en la unidad base que previamente debería estar

ensamblada.

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Proceder a la alimentación respectiva.

Encender la computadora con sistema operativo Windows 98.

Equipos a Utilizar:

Módulo MCM20/EV… Comunicaciones Analógicas I

Módulo MCM21/EV… Comunicaciones Analógicas II

Módulo MCM32/EV… Multiplex PCM- 4 canales con Codificación de Línea

AMI/HDB3/CMI.

Actividades de Laboratorio:

Experiencia No. 1 : Puesta en Servicio. Módulo MCM20/EV. Comunicaciones Analógica

I.

Material Requerido:

Módulo MCM20/EV

Fuente de alimentación mod. PSU/EV o fuente de alimentación +/-12V

Unidad de gestión individual mod. SIS1/EV

Frecuencímetro digital

Generador de Funciones (Con posibilidad de barrido)

Osciloscopio

Preparación del módulo:

Conectar los puentes: J16, J17, J18, J20

Girar al máx. RV3 y RV4

COUPLING=MIN

Conectar TP4 con TP36

Conectar con TP38

Poner DEPTH en el mínimo.

Predisponer VCO para obtener en TP36 un señal sinusoidal con frecuencia .

700kHZ y amplitud = 2Vpp.

Osciloscopio en XY:

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Canal X= 2v/div. En –tp1 (función barrido)

Canal Y= 0,1 V/div. En TP39 (masa en TP40)

Verificación del funcionamiento:

Alimentar al módulo

Girar COUPLING en posición MIN y verificar que la curva sea como se muestra en la

figura y tenga una amplitud comprendida entre 300 y 400mVpp.

Girar COUPLING en posición MAX y verificar que la curva sea como se muestra en la

figura y tenga una amplitud comprendida entre 400 Y 500mVpp.

Preparación del módulo: (VCO)

Conectar TP4-TP43

Conectar TP3

J22= conectado

Predisponer VCQ para obtener 1 MHz/2Vpp en TP43

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Aplicar en TP41 una señal triangular de 1kHz/1 Vpp

Osciloscopio en TP48


Girar el Trimmer FREQUENCY del mínimo al máximo y verificar que la frecuencia varie

entre 400 y 1500kHz

Poner SW1 = 500kHz. Girar FREQUENCY del mínimo al máximo y verificar que la

frecuencia varie entre 400 y 500kHz.

Preparación del módulo: (AM Transmitter)

Conectar TP4-TP43

Conectar TP3

J22 = conectado

Predisponer VCO para obtener 1 MHz/2Vpp en TP43

Aplicar la señal triangular de 1kHz/1 Vpp n TP41


Predisponer VCOpara obtener1 MHz/ 2Vpp en TP43

Aplicar en TP41 una señal triangular 1kHz/1 Vpp


Verificación del funcionamiento: (AM Transmitter)

Verificar: Modulación de AM=100%. Amplitud 20 Vpp

Experiencia No. 2: Puesta en Servicio. Módulo MCM21/EV. Comunicaciones Analógica

II.

Se aplicarán las mismas indicaciones de la Puesta en servicios del Módulo

MCM20/EV.

Experiencia No.3: Puesta en Servicio. Módulo MCM32/EV. Multiplex PCM- 4 canales

con Codificación de Línea AMI/HDB3/CMI.

Material Requerido:

Módulo MCM32/EV

Fuente de alimentación +/-12V

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Osciloscopio

Preparación del módulo:

Realizar las conexiones mecánicas y eléctricas

No conectar ninguna de las unidades SIS1,SIS2 O SIS3.

Si están presentes, situar los interruptores S (Figura 3) en posición OFF

Proporcionar alimentación al módulo.


Predisponer el circuito de modo que se utilicen las fuentes de audio con los CODECs 2 y 4

(funcionamiento de Times Slot 2 y 4) y la fuente TEST PATTERN (señal de test en el

Time Slot 1), de la siguiente manera:

CODEC SECCIÓN DIP-SW SELECCIÓN

4 TX 2 ON

4 RX 4 ON

2 TX 4 ON

2 RX 2 ON

SWITCH SELECCIÓN FUNCIONAMIENTO

SW1-1 ON Flujo de datos a 64kb/s

SW1-8 ON Señal Sequence

SW2 DATA TS1 para señales digitales

SW4 AMI/HDB3 Coder AMI/HDB3

SW5 HDB3 Coder HDB3

SW6 HDB3 Decoder HDB3

Regular los generadores detono a 500 y 1.600 Hz para tener una señal de 1Vpp (TP1/TP5)

Predisponerle CHANNEL SIMULATOR en las siguientes condiciones iniciales:

JUMPER J1 Insertado

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JUMPER J2 Insertado

FILTER 160kHz

ATTENUATOR Mínimo

NOISE GENERATOR Mínimo

Conectar la entrada de altavoz amplificado IN (TP9) con la salida OUT de TP2 o TP6; a

continuación regular el volumen de escucha verificando la correcta transmisión dúplex: el

tono 500Hz transmitido por el CODEC 4 es recibido por CODEC 2 y viceversa.

Verificar la ausencia de errores en la transmisión mediante el ERROR COUNTER,

controlando que SW8 se encuentre en READ.

Post Laboratorio:

1. Indique el funcionamiento de los Circuitos y Partes que componen cada uno de los

módulos estudiados.

Conclusiones:

El Estudiante debe señalar las conclusiones más importantes relacionadas con la práctica

desarrollada.

Referencias Bibliográficas:

Comunicaciones Analógicas I. Módulo MCM20/EV. Tomo 1/2 y 2/2. Teoría y

Experimentaciones. Manual Profesor-Alumno. Electrónica Veneta.

Comunicaciones Analógicas II. Módulo MCM21/EV. Tomo 1/2 y 2/2. Teoría y


Multiplex PCM- 4 canales con Codificación de Línea AMI/HDB3/CMI. Módulo

MCM32/EV. Tomo 1/2 y 2/2. Teoría y Experimentaciones. Manual Profesor-Alumno.

Electrónica Veneta.

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Práctica No. 2:

Amplificador de RF

Objetivos:

1. Estudiar el funcionamiento del Módulos MCM20/EV.

2. Analizar los bloques de circuitos involucrados en la Práctica.

3. Examinar el funcionamiento de un amplificador y de la red de adaptación de

potencia.

4. Realizar la calibración de la red de adaptación.

5. Medir la Potencia de Salida.


1. Defina el término Amplificador.

2. ¿Para qué se utilizan los amplificadores en los circuitos de Telecomunicaciones?

3. Indique los diferentes tipos de Amplificadores utilizados en Telecomunicaciones.

4. Defina Amplificadores de RF.

5. ¿Cuáles son las clases de los amplificadores?

6. ¿Cuál es el circuito básico de un amplificador de RF y cuales son sus componentes?

Explique el funcionamiento brevemente.

Equipos a Utilizar:


Osciloscopio.

Generador de Señales.

Componentes:

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Unidad Básica (Fuente de Alimentación. Mod. PSU/EV, Soporte para módulos

Mod. MU/EV, Unidad de Gestión Individual Mod. SIS1/SIS2/SIS3).

Bases Teóricas:

Los Amplificadores de RF, se utilizan frecuentemente en los transmisores de radio para

amplificar la señal antes de enviarla a la antena de transmisión.

Si la señal tiene que amplificarse sin introducir excesivas distorsiones se utilizan los así

llamados amplificadores lineales, que funcionan en clase A, AB o B, y cuyo rendimiento va

del 20 al 65% aproximadamente. No se puede utilizar amplificador en clase C, de

rendimiento mayor, ya que la amplitud de salida de ese amplificador no varía de manera

lineal al entrar. La clase C se utiliza cuando en la señal modulada por transmitir no hay una

variación de amplitud, ejemplo el caso de las señales FM.

Para amplificar una señal AM, se requiere por lo tanto unos amplificadores lineales; pero se

puede utilizar un modulador en clase C, si la modulación se efectúa directamente en la

etapa final de potencia y no necesitan anteriores aplicaciones.

La sección constituida por los transistores T1 y T2, sirven para introducir la modulación de

amplitud, no utilizada en esta lección, y descrita en las siguientes lecciones.

La señal de RF se aplica a la base T3, cuya polarización se obtiene mediante el diodo D1.

En el ánodo de D1, polarizado directamente por R20, se encuentran aproximadamente

0.7V, a la baja tensión VBE de T3. De esta manera solamente las señales de amplitud

superiores a 0V pueden llevar T3 en la zona activa y por lo tanto están amplificados. De

otro modo, sólo las semiondas positivas de una señal sinusoidal están amplificadas, como

previsto por el funcionamiento en clase B.

La impedancia L17 evita que la señal de RF de entrada resulte cortocircuitada a masa a

través del diodo D1. La impedancia L18 evita que la señal de RF de salida permanezca

cortocircuitada a masa a través de 1 alimentación.

La salida del amplificador (colector de T3) estuviera enviada directamente a la carga la

señal transmitida resultaría notablemente distorsionada. La distorsión se saca mediante un

filtro pasa banda (C28-C29-CV5-L19.C30) centrado a la frecuencia de trabajo; el mismo

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también tiene la función de red de adaptación entre el amplificador y la carga, constituido

por la resistencia R21 o por la antena.


Experiencia No. 1: Calibrado de la red de adaptación

Instrucciones:

Preajustar el circuito según la siguiente figura (puente J23 introducido).

Predetermine el VCO(TP4) con una señal de 0.5Vpp de amplitud y de 1MHz de

frecuencia.

Calibre el Osciloscopio. Conecte sondas 10:1 con la entrada del amplificador y con

la carga.

Ajuste la capacidad variable CV5 y la bobina L19 para obtener máxima salida.

Experiencia No. 2: Ganancia y potencia del Amplificador.

Instrucciones:

Ajuste la amplitud de la señal de entrada a aproximadamente 1Vpp.

Calcule la ganancia en tensión del amplificador.

Aumente la amplitud de la señal de entrada hasta que alcance la máxima salida.

Calcular la potencia de salida del amplificador.

Conecte el Osciloscopio con la base del transistor T3(TP44).Observe.

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Post Laboratorio:

1. Conteste las preguntas que indica el software (Q1 – Q5) y justifique cada respuesta.

Conclusiones:


desarrollada.




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Práctica No. 3

Transmisor de AM

Objetivos:



3. Examinar el funcionamiento del modulador de AM.

4. Verificar el funcionamiento de la Antena.

5. Analizar las formas de ondas del transmisor.


1. Defina el Modulación AM.

2. ¿A qué se llama señal modulada y señal moduladora?

3. Indique las características de los equipos modulares de AM.

4. Indique el diagrama básico de un Modulador AM.

Equipos a Utilizar:


Osciloscopio.


Componentes:



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Bases Teóricas:

Un Transmisor de AM, está generalmente constituido por las siguientes etapas:

Un oscilador de RF, que genera la portadora para el modulador.

El Modulador de Amplitud, que recibe la portadora y la señal moduladora y suministra la

señal modulada.

El Amplificador de RF, que amplifica la señal suministrada por el modulador. A veces,

como en el circuito que estamos examinando, la modulación y la amplificación se realizan

en la misma etapa.

Una red de adaptación entre el amplificador y la carga (antena).

La antena transmisora.

Ya que el amplificador.-modulador funciona en clase B, la señal de salida resulta muy

distorsionada. La siguiente red de adaptación desempeña dos funciones:

Mueve la máxima potencia del generador (colector de T3) a la carga (antena)

Filtra la señal, sacando las distorsiones y suministrando una correcta señal

modulada.

La antena utilizada para los trabajos experimentales es una antena de ferrita frecuentemente

usada en los radio-receptores de AM. Se trata de un transformador, cuyos bobinados están

envueltos alrededor de una barra de ferrita. El primario recibe la señal de RF del

transmisor, mientras el segundario está acordado a la frecuencia de transmisión mediante

una capacidad en paralelo.

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Experiencia No. 1: Antena

Instrucciones:

Ajustar el VCO a una señal de 2Vpp de amplitud y de 1MHz de frecuencia y

aplicarla a TP47.

Calibre el Osciloscopio. Conecte sondas 10:1 a TP47 y a los cabos del devanado

primario de la antena (TP48).

Ajuste la capacidad variable CV6.

Variar la frecuencia de entrada. Anote sus observaciones.

Sacar la sonda de TP47. Conectar un trozo de alambre(10cm) entre los cabos de las

sondas. Observe

Experiencia No. 2 : Transmisor de AM.

Instrucciones:

Preajustar el circuito, de acuerdo a la siguiente figura.

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Aplicar la señal del VCO ajustada en el paso 1 de la actividad anterior a la entrada

del amplificador (TP43).

Conecte el Osciloscopio con los cabos del devanado primario de la antena.

Ajuste las capacitancias variables CV5-CV6 y la bobina L19 para obtener la

máxima amplitud de la señal.

Examine las formas de onda de la señal moduladora y de la señal modulada.

Post Laboratorio:

2. Conteste las preguntas que indica el software (Q1 y Q2) y justifique cada respuesta.

Conclusiones:


desarrollada.




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Práctica No. 4:

Dominio de la Frecuencia y Espectro de la Señal

Objetivos:

1. Comparar la visualización de una señal senoidal en el dominio del tiempo y de la

frecuencia.

2. Emplear el Generador de señales GFG-3015 para obtener señales moduladas en

Amplitud y en Frecuencia.

3. Observar el espectro de una señal senoidal pura, de una señal modulada en

Amplitud (AM) y una señal modulada en frecuencia (FM) empleando el analizador de

espectro.

4. Resaltar y Analizar las diferencias entre los espectros observados.

5. Obtener el Índice de modulación (m) a través del espectro de la señal AM.

6. Observar el patrón trapezoidal de la señal AM.

7. Obtener el Índice de modulación (m) a través del espectro de la señal FM.


1. Repase lo estudiado en la práctica 1 sobre el analizador de espectro y sus controles

y funciones principales.

2. Investigue acerca de los parámetros que modifican cada uno de los espectros a

estudiar.

3. Calcule la separación de los picos para una señal modulada en AM, donde la

portadora es de fc = 10 MHz y la moduladora de fm = 10 kHz con amplitud máxima de 5

V:

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4. ¿Cómo se calcula el índice de modulación m para una señal AM?

5. ¿Cómo se calcula el índice de modulación ß para una señal FM?

6. Calcule la máxima desviación de la frecuencia instantánea para una señal modulada

en FM, donde la portadora es de fc = 10 MHz y la moduladora de fm = 10 kHz con

amplitud máxima de 5 V:

Donde fi es la frecuencia de la onda modulada (fi = fc+Am/2π)

7. ¿Cómo afecta el índice de modulación en la clasificación de la señal modulada

como FM de banda angosta o FM de banda ancha?

Equipos a Utilizar:

Analizador de Espectros

Osciloscopio.


Generador de Audio.

Bases Teóricas:

El Dominio de la Frecuencia

El dominio de la frecuencia es un término usado para describir el análisis de

funciones matemáticas o señales respecto a su frecuencia. Un gráfico del dominio temporal

muestra la evolución de una señal en el tiempo, mientras que un gráfico frecuencial muestra

las componentes de la señal según la frecuencia en la que oscilan dentro de un rango

determinado. Una representación en el dominio de la frecuencia incluye también la

información sobre el desplazamiento de fase que debe ser aplicado a cada frecuencia para

poder recombinar las componentes y poder recuperar de nuevo la señal original.

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Este dominio está relacionado con las series de Fourier, las cuales permiten descomponer

una señal en un número finito o infinito de frecuencias. El análisis de Fourier o Análisis

armónico es una herramienta matemática utilizada para estudiar funciones periódicas a

través de la descomposición de dicha función en la suma infinitesimal de funciones

senoidales mucho mas simples (como combinación de senos y cosenos con frecuencias

enteras). A través del uso de los componentes espectrales de frecuencia de una señal dada,

se puede optimizar el diseño de un sistema para la señal portadora del mismo.

El Analizador de Espectro

El analizador de espectro es un instrumento en el dominio de la frecuencia en el que

se muestra una gráfica conocida como espectro de señal. Aquí, el eje horizontal representa

la frecuencia y el eje vertical representa la amplitud. En consecuencia, existirá una

deflexión vertical para cada frecuencia que esté presente en la entrada. De hecho, la forma

de entrada se “barre” a una frecuencia variable, con la ayuda de un filtro pasabanda con Q

elevado. La deflexión vertical (altura) de cada línea es proporcional a la amplitud de la

frecuencia que representa. Una representación en el dominio de la frecuencia de la onda

muestra el contenido de la frecuencia pero no indica necesariamente la forma de la onda o

la amplitud combinada de todas las componentes de entrada en un instante específico de

tiempo.

El Analizador de Espectros que se encuentra en el laboratorio, presenta las siguientes

características:

Rango de frecuencias: 9 kHz -2,7 GHz

Diseño de bajo ruido: -140 dBm de piso de ruido

Capacidad de 100 posiciones de memoria para trazas

Posibilidad de uso de hasta 10 marcadores

Interfaces GPIB y RS-232

Fuente de potencia en modo dual AC/DC y operación con batería

Alimentación: AC 100-240 V, DC 12 V y Batería Li 10,8 V

Protección de sobrecarga: +30 dBm, ± 25 VDC

Impedancia de entrada: 50 ohm

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Conectores: tipo N hembra

Rango de Span: 2 kHz – 2,5 GHz

Figura No. 3: Panel Frontal

ítem Nombre Descripción

1 LCD Pantalla de 640x480 de resolución

2 F1-F16 Teclas enlazadas con las demás teclas de funciones en el panel

3 Funciones principales Los controles más usados: Frecuencia, Amplitud y Span

4

Teclas de medidas Grupos de medida incluyendo Marcadores (Markers), Búsqueda

del pico (Peak Search), Traza (Trace), Medida de potencia

(Power Measurement) y límite de línea (Limit line)

5Teclas de control Grupo de funciones de control que incluyen Ancho de banda

(BW), Trigger, Display y Guardar/llamar (Save/recall)

6 Teclas de estado Incluyen calibración, sistema y opciones

7 Encendido Presione y sostenga esta tecla para encender o apagar el equipo

8Indicador de

encendido

LED de encendido, está en rojo en Standby y verde cuando el

equipo está encendido

9 Tecla de flechas Las flechas arriba y abajo realizan cambios escalonados en la

Frecuencia, la Amplitud y el Span. En la frecuencia el paso del

cambio esta definido por F4 “frecuency step”. En el span los

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pasos son realizados en secuencia 1-2-5. En la Amplitud los

pasos de cambio son definidos por F3 “Amplitud Scale”. Las

flechas Derecha/Izquierda son usadas principalmente para

calibración

10 Tecla rotativa Cambia los parámetros en pasos finos

11 Entrada RF Con conector tipo N para medidas de RF

12 Teclas de edición Incluye números, unidades, signo negativo, retroceso y enter

13 Salida TG Con conector tipo N para la salida sincronizada TG

Espectro de señal

Espectro es el nombre que se le da a la representación en el dominio de la frecuencia

de una señal. Las características de cada uno varían de acuerdo al tipo de señal que se

representa.

Espectro de una señal modulada en Amplitud (AM)

La modulación en amplitud consiste en variar la amplitud de una sinusoide

(portadora) de acuerdo al mensaje que se desea transmitir (moduladora o modulante). Este

tipo de modulación se usa en radiodifusión comercial y en algunas bandas de transmisión

ciudadana.

XAM(t) = Ac ( 1 + mx(t)) Coswct

Donde m es el índice de modulación que se encuentra entre 0 y 1.

La Figura Nº muestra la señal XAM(t) para un mensaje x(t) sinusoidal. La envolvente de la

señal modulada tiene la forma del mensaje. Sin embargo si m superase la unidad, se

presentaría un cambio de fase que haría perder el parecido entre la envolvente y el mensaje

(sobremodulación).

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La figura muestra la representación ideal en el dominio de la frecuencia de una señal

modulada en amplitud, espectro de señal AM.

Aquí se destacan tres términos. El primero de ellos corresponde a una señal cuya frecuencia

es la de la portadora, mientras que el segundo corresponde a una señal cuya frecuencia es

diferencia entre portadora y moduladora y el tercero a una frecuencia suma de las

frecuencias de la portadora y moduladora. Todo este conjunto da lugar a un espectro de

frecuencias de las siguientes características.

fp - fm: frecuencia lateral inferior

fp + fm: frecuencia lateral superior

Debido a que en general una señal analógica moduladora no es senoidal pura, sino que tiene

una forma cualquiera, a la misma la podemos desarrollar en serie de Fourier y ello da lugar

a que dicha señal esté compuesta por la suma de señales de diferentes frecuencias. De

acuerdo a ello, al modular no tendremos dos frecuencias laterales, sino que tendremos dos

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conjuntos a los que se denomina banda lateral inferior y banda lateral superior. Como la

información está contenida en la señal moduladora, se observa que en la transmisión dicha

información se encontrará contenida en las bandas laterales, ello hace que sea necesario

determinado ancho de banda para la transmisión de la información.

Además, como la información se repite en cada banda lateral, se han desarrollado equipos

denominados de Banda Lateral Única (BLU) o Single Side Band (SSB), en los cuales se

requiere la mitad del ancho de banda del necesario para la transmisión en amplitud

modulada. Si consideramos la banda lateral superior, el espectro de frecuencias tiene la

siguiente forma.

Espectro de Señal AM de banda lateral única

Para obtener mayor rendimiento se han desarrollado sistemas que transmiten con portadora

suprimida, de modo que toda la potencia de la señal modulada corresponde a las bandas

laterales.

El espectro de frecuencias para modulación de amplitud con portadora suprimida tiene las

siguientes características.

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Espectro de Señal AM con portadora suprimida

Espectro de una señal Modulada en Frecuencia (FM)

Este es un caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como las

señales de datos son analógicas y es un tipo de modulación exponencial.

En este caso la señal modulada mantendrá fija su amplitud y el parámetro de la señal

portadora que variará es la frecuencia, y lo hace de acuerdo a como varíe la amplitud de la

señal moduladora.

Señal Moduladora (Datos)

Señal Portadora

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Señal Modulada

La frecuencia f de la señal modulada variará alrededor de la frecuencia de la señal

portadora fp de acuerdo a la siguiente expresión

f = fp + Δf sen(2 π fm t)

por lo tanto la expresión matemática de la señal modulada resulta

vp(t) = Vp sen[2π (fp + Δf sen(2 π fm t) ) t]

Δf se denomina desviación de frecuencia y es el máximo cambio de frecuencia que puede

experimentar la frecuencia de la señal portadora. A la variación total de frecuencia desde la

más baja hasta la más alta, se la conoce como oscilación de portadora.

De esta forma, una señal moduladora que tiene picos positivos y negativos, tal como una

señal senoidal pura, provocara una oscilación de portadora igual a 2 veces la desviación de

frecuencia.

Una señal modulada en frecuencia puede expresarse mediante la siguiente expresión

Se denomina índice de modulación a

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Se denomina porcentaje de modulación a la razón entre la desviación de frecuencia efectiva

respecto de la desviación de frecuencia máxima permisible.

Al analizar el espectro de frecuencias de una señal modulada en frecuencia, observamos

que se tienen infinitas frecuencias laterales, espaciadas en fm, alrededor de la frecuencia de

la señal portadora fp; sin embargo la mayor parte de las frecuencias laterales tienen poca

amplitud, lo que indica que no contienen cantidades significativas de potencia.

El análisis de Fourier indica que el número de frecuencias laterales que contienen

cantidades significativas de potencia, depende del índice de modulación de la señal

modulada, y por lo tanto el ancho de banda efectivo también dependerá de dicho índice.

Schwartz desarrollo la siguiente gráfica para determinar el ancho de banda necesario para

transmitir una señal de frecuencia modulada cuando se conoce el índice de modulación.

En la construcción de la gráfica se ha empleado el criterio práctico que establece que una

señal de cualquier frecuencia componente, con una magnitud (tensión) menor de 1% del

valor de la magnitud de la portadora sin modular, se considera demasiado pequeña como

para ser significativa.

FM de banda angosta y FM de banda ancha

Al examinar la curva obtenida por Schwartz, se aprecia que para altos valores de mf, la

curva tiende a la asíntota horizontal, mientras que para valores bajos de mf tiende a la

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asíntota vertical. Un estudio matemático detallado indica que el ancho de banda necesario

para transmitir una señal FM para la cual , depende principalmente de la frecuencia

de la señal moduladora y es totalmente independiente de la desviación de frecuencia. Un

análisis más completo demostraría que el ancho de banda necesario para transmitir una

señal de FM, en la cual , es igual a dos veces la frecuencia de la señal moduladora.

BW = 2 fm para

De igual manera que en AM ya a diferencia de lo que ocurre para FM con , por

cada frecuencia moduladora aparecen dos frecuencias laterales, una inferior y otra superior,

a cada lado de la frecuencia de la señal portadora y separadas en fm de la frecuencia de la

portadora. Dado lo limitado del ancho de banda cuando , se la denomina FM de

banda angosta, mientras que las señales de FM donde , se las denomina FM de

banda ancha.

Los espectros de frecuencia de AM y de FM de banda angosta, aunque pudieran parecer

iguales, por medio del análisis de Fourier se demuestra que las relaciones de magnitud y

fase en AM y FM son totalmente diferentes

En FM de banda ancha se tiene la ventaja de tener menor ruido.

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En FM el contenido de potencia de las señal portadora disminuye conforme aumenta m f,

con lo que se logra poner la máxima potencia en donde está la información, es decir en las

bandas laterales.


Experiencia No. 1 : Representación en el Dominio del Tiempo y en el Dominio de la

Frecuencia de una Señal Senoidal Pura

Instrucciones:

Conecte la salida del Generador de señales a la entrada de uno de los canales del

osciloscopio y a la entrada del analizador de espectro a través de su conector y una banana.

Ajuste la amplitud de la señal a V = 5V, la frecuencia en 10 MHz y forma de onda

senoidal.

Ajuste el TIME/DIV y el VOLT/DIV del osciloscopio para observar claramente la

señal.

Dibuje la señal observada. Anote los valores de TIME/DIV y VOLT/DIV para los

cuales observó la señal y calcule la amplitud y la frecuencia de la señal. ¿Concuerda con

los valores predispuestos en el Generador de señales?

Ahora observe el analizador de espectro, ¿Qué señal o forma de onda debería

observar aquí?¿Por qué?¿qué observa realmente?

Identifique los picos de la señal a través de la función PEAK SEARCH y en el

menú TO PEAK del analizador y mida la frecuencia y la amplitud del (o los) pico (s).

Varíe la frecuencia de la señal a 15 MHz y la amplitud a 2,5 V, ajuste la imagen en

el analizador de espectro con la ayuda del menú FRECUENCY / PEAK CENTER, anote

sus resultados, describa los cambios observados en el espectro y explique por qué.

Compare sus resultados con los valores reales de la señal indicados en el generador

(lleve las amplitudes a unidades iguales). Concluya.

Exeriencia No. 2: Espectro de una señal modulada en Amplitud (AM).

Instrucciones:

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Conecte la salida principal del Generador de señales GFG-3015 al osciloscopio y

active la función modulación del Generador en AM. Presione FREQ fíjela en 500 KHz.

Presione Rate y fije la frecuencia en 10 kHz, fije la amplitud de la señal en 5 V. Fije el

índice de modulación en 100% usando la función SPAN (detenga la imagen del

osciloscopio con RUN/STOP para una mejor visualización de la señal en el dominio del

tiempo).

Diagrama de conexión: Generador de señales +osciloscopio

Dibuje la señal que observa en el osciloscopio.

Cambie la salida a MOD. ¿Qué señal observa? Devuélvala a la salida principal.

Conecte ahora el analizador de espectro al Generador mientras éste sigue conectado

al osciloscopio.

Diagrama de conexiones

Regule el Span a 100kHz, la amplitud con el valor de referencia en 0 dBm y la

frecuencia central en 500 KHz del analizador de espectro para que pueda observar las

componentes de frecuencia de la señal modulada en AM. Dibuje la señal.

Mida los picos del espectro con la ayuda de los controles PEAK SEARCH, TO

PEAK y los MARKERS, moviéndose sobre el espectro con la ayuda de las flechas, anote

los valores de amplitud y frecuencia de los 3 picos centrales. Establezca las relaciones

entre ellos.

Calcule en índice de modulación:

29


Donde ABL es la amplitud de los picos laterales y Ac la amplitud de la portadora (Pico

central) en magnitud.

¿Coincide este valor con el prefijado en el Generador de señales?

Varíe el índice de modulación al 60%, calcúlelo en el osciloscopio:

Donde A y B son la amplitud máxima y mínima del envolvente, respectivamente. Dibuje lo

observado. ¿Qué ocurrió?

Repita el paso 8 con el analizador de espectro. ¿Coinciden los índices de

modulación calculados en ambos casos?

Observe el espectro con el índice de modulación en cero ¿Qué observa?

NOTA: para un índice de modulación del 100%, las bandas laterales tendrán la mitad de la

amplitud de la portadora, pero en dB habrá una diferencia de 6 dB. Para índices menores al

100% la amplitud de las bandas laterales será ABL=Ac*m/2 y la diferencia en dB será

mayor que 6 dB. Entonces, ¿Cómo afecta el índice de modulación al espectro de la señal

AM?

Experiencia No. 3: Obtención del patrón trapezoidal.

Instrucciones:

Conecte la salida Modulada en Amplitud (AM) del generador de Señales a la

entrada Y del osciloscopio, mientras que a la entrada X coloque la salida MOD del

generador de señales.

Coloque el osciloscopio en el modo XY (con HORI MENU) y observe el patrón de

onda trapezoidal.

Calcule el índice de modulación tomando la amplitud máxima (A) y mínima (B) del

patrón trapezoidal y aplicando la fórmula para el dominio del tiempo:

30


Experiencia No. 4: Espectro de una señal modulada en Frecuencia (FM).

Instrucciones:

Realice las conexiones mostradas en la figura para producir una señal modulada en

frecuencia. Conecte la salida principal del Generador de audio con salida senoidal a 10

kHz y amplitud en la mitad de su rango total a la entrada VCF (disparo) del generador de

señales con una salida senoidal de frecuencia 500KHz y amplitud 5 V, observe las salidas

en el osciloscopio, dibuje la señal modulada en frecuencia.

Figura No. 4: Conexiones para producir la señal modulada en frecuencia

Conecte ahora el analizador de espectro al Generador mientras éste sigue conectado

al osciloscopio.

Regule el Span en 100KHz, la amplitud con valor de referencia en 10 dBm y la

frecuencia central del analizador de espectro alrededor de 500KHz para que pueda observar

las componentes de frecuencia de la señal modulada en FM. Dibuje la señal.

Coloque la amplitud del generador de audio en 0 es decir, sin modular, (Am=0),

centralice la portadora en la pantalla del analizador.

Incremente lentamente la amplitud de la modulante (Am) y observe lo que sucede

en el espectro.

31


Verifique la cantidad de bandas laterales para un índice menor que 0,5 y determine

el ancho de banda de esa señal. (Obtenga el valor de Am para este índice)

Verifique la cantidad de bandas laterales para diferentes índices de modulación

(obtenidos variando Am). Calcule el índice de modulación. Obtenga al menos 5 pares de

datos.

Varíe la amplitud de la señal modulante desde su valor más bajo hasta obtener la

primera anulación de la portadora. Mida el ancho de banda aproximado en esta situación.

Calcule Δf y el índice de modulación.

Varíe la amplitud de la modulante hasta obtener la anulación de las 2 primeras

bandas laterales. Mida el ancho de banda aproximado en esta situación. Calcule Δf y el

índice de modulación.

Post Laboratorio:

1. Conteste las preguntas y justifique cada respuesta.

Conclusiones:


desarrollada.

32


Práctica No. 5:

Simulador de Canal, Ecualizador de Línea y Albo.

Objetivos:



3. Describir los efectos del canal de transmisión sobre la señal transmitida respecto a

las características del mismo.

4. Describir cómo el Ecualizador de línea y el Albo recuperan la característica de la

señal transmitida antes de cruzar la línea.


1. Defina:

Canal de Comunicaciones.

Filtro

Atenuador

Ruido

Ecualizadores

2. ¿A qué se llama Interferencia Ínter simbólica?

3. Indique las características del Diagrama de Ojo.

Equipos a Utilizar:

Módulo MCM32/EV… Multiplex PCM- 4 canales con Codificación de Línea

AMI/HDB3/CMI

Osciloscopio.

33


Componentes:

Unidad Básica (Fuente de Alimentación. Mod. PSU o PS1, Soporte para módulos,

Unidad de Control Individual Mod. SIS1/SIS2/SIS3).

Bases Teóricas:

Filter

Es un paso banda que presenta las funciones de: eliminar la componente continua y

simular el efecto de las capacidades parásitas presentes en la línea. Su funcionamiento es

con frecuencia de corte seleccionada equivalente a 160khz, puede mejorar con (320khz) o

empeorar a (80khz) las prestaciones para evaluar el efecto sobre la transmisión cambiando

el tipo de codificación.

Attenuator

Simula a atenuación introducida por la longitud de la línea. Se puede regular en modo

continuo para evaluar el efecto sobre la transmisión.

Noise Generador

Dispositivo que genera ruido de largo espectro para simular las interferencias, e influye

sobre la correcta recepción de la señal trasmitida. El ruido introducido es independiente de

la longitud de la línea y la longitud de la misma no tiene efecto de filtrarlo o atenuarlo.

Además la cantidad de ruido introducido se puede regular en modo continuo para evaluar

el efecto sobre la transmisión.

34


Ecualizador de línea

El ecualizador e línea y el ALBO son circuitos que generalmente se encuentran en la

sección de recepción del receptor, antes de la sección que extrae el reloj y recupera la

información transmitida. Están para regenerar, en la amplitud y en el espectro, la señal que

será utilizada por la sección DATA & CLOCKRECOVERY posterior. Éstos tienen el

mismo objetivo, pero varía el modo de alcanzarlo, además para un correcto alcance del fin,

se requiere una sinergia de los dos efectos.

Líne Equalizer

Es un filtro pasivo de tipo paso banda singular, realizado con muchos componentes

pasivos y reactivos, su comportamiento es estable e independiente del tipo de señal que

trasmita por su entrada, además tiene el efecto de ecualizar la señal.

ALBO

El ALBO (Automatic Line Buildout), se realiza por medio de un circuito activo que

ejecuta una reconstrucción dinámica de la señal en su entrada. Contiene un ecualizador y un

amplificador con ganancia variable que, en base a la amplitud de la señal de entrada, varía

el coeficiente de amplificación para mantener una señal de salida ecualizada y de amplitud

constante.

35



Experiencia No. 1: Simulador de Canal y ALBO

Instrucciones:

Realizar las conexiones necesarias para alimentar el módulo (+12V, -12V y masa).

Predisponer el circuito para el funcionamiento con entrada de datos a 320kb/s, de

acuerdo a la siguiente tabla:


SW1-2 ON Flujo a 320Kb/s

SW1-6 ON Datos 0/1


SW5 HDB3 Codificación HDB3

Predisponer el Channel Simulator en las siguientes condiciones iniciales:

JUMPER J1 Insertado

FILTER 160kHz

ATTENUATOR Mínimo


Con el Osciloscopio, utilizando como fuente de sincronismo el TP27, verificando

las siguientes formas de ondas:

1. TP24 (señal PCM codificada en la entrada del Simulador de Canal)

2. TP25 (señal en la salida del Simulador de Canal)

3. TP26 (señal en la salida del bloque Line Equalizer y ALBO)

Observar las formas de ondas y el efecto del bloque Line Equalizer y ALBO.

Aumentar el ruido introducido por el mando NOISE GENERATOR y observe su

influencia sobre la forma de onda.

Experiencia No. 2: Diagrama de Ojo.

Instrucciones:

36


Predisponer el circuito para un funcionamiento don entrada de datos a 320kb/s y

secuencia pseudos-casual, de acuerdo a la siguiente tabla:


SW1-2 ON Flujo a 320Kb/s

SW1-8 ON Datos SEQUENCE


SW5 HDB3 Codificación HDB3

Predisponer el channel Simulator de la siguiente manera:

JUMPER J1 Insertado

JUMPER J2 Insertado

FILTER 160 kHz

ATTENUATOR Mínimo


Conecte el Osciloscopio al TP26(señal en la salida del bloque line equalizer y albo)

y verifique la forma de ondas.

Observar el diagrama de ojo.

Variar la atenuación, la frecuencia de corte y la cantidad de ruido introducido en la

línea.

Post Laboratorio:

1. Conteste las preguntas que indica el software (Q1 – Q9) y justifique cada

respuesta.

Conclusiones:

37



desarrollada.


Multiplex PCM- 4 canales con Codificación de Línea AMI/HDB3/CMI. Módulo

MCM32/EV. Tomo 1/2 y 2/2. Teoría y Experimentaciones. Manual Profesor-Alumno.

EletronicaVeneta.

Práctica No. 6

38


Amplificadores Selectivos

Objetivos:



3. Describir los aspectos característicos de los amplificadores selectivos para

pequeñas señales.

4. Examinar los conceptos de transformación de impedancia, estabilidad,

alineación, neutralidad.

5. Medir la ganancia y la respuesta en frecuencia del amplificador.


1. Repase los conceptos básicos de amplificadores analizados en prácticas

anteriores.

2. ¿A qué se llama amplificadores selectivos?

3. Indique las características de estos tipos de amplificadores.

Equipos a Utilizar:


Osciloscopio.


Componentes:



Bases Teóricas:

39


El amplificador selectivo se utiliza para todas las aplicaciones en las cuales sea

necesario amplificar las señales que pertenecen a una estrecha banda de frecuencia. Los

principales parámetros que definen las características de un amplificador selectivo son:

o Frecuencia central de trabajo fo.

o Ancho de banda alrededor de fo.

o Ganancia en el centro de banda.

El esquema eléctrico de un común amplificador selectivo de transistor se muestra en la

figura.

Fig. No. 1: Amplificador selectivo de transistor

La carga dinámica del elemento activo está constituida por resonante RLC. La

frecuencia central de trabajo fo se determina por la frecuencia de resonancia del circuito

RLC, que, naturalmente se le fija en coincidencia con la gama de frecuencia de la señal por

amplificador.

Gb es la conductancia en paralelo de la bobina y Gl es la carga: Variando L y C es

posible elegir la frecuencia central y el ancho de banda. La ganancia en el centro de banda

del amplificador se determina utilizando para el transistor el circuito equivalente de

Giacoletto y vale:

Ao = Vo/V1= -gm·Req , en donde: gm = Transconductancia el transistor Req =

Rp//ro

40


ro = Resistencia de salida del transistor 1/RP = Gb + Gl = Gp

Curva de respuesta

La curva de respuesta del amplificdor presenta el mismo desarrollo de la curva de

resonancia del circuito sintonizado GLC.

La ganancia A del amplificador en función de la frecuencia, la frecuencia de resonancia y la

banda libre valen:

Wo = 1 / √ (L · C ) = = > fo = wo / 2π

B = 1 / ( 2π · Rep · C )

Como puede observarse en dichas relaciones, una vez establecida la banda libre

necesaria y la resistencia de carga, la valor de C queda determinado de manera unívoca por

la 3 era relación, y por consiguiente también el valor de L de la 2 da. Considerándose

diferentes etapas selectivas en cascada, de igual frecuencia central y ancho de banda, la

banda libre total del amplificador resultará, naturalmente, reducida respecto a la de cada

etapa. Si B es la banda de cada etapa y n el número de las etapas, la banda Btot.

Btot = B · √ (2 1/ ⁿ -1)

Transformación de impedancia

Puede ocurrir que, en el campo de frecuencia en que se actúa, surjan dificultades tanto

en la elección de la capacidad como en la obtención de una bobina de adecuado coeficiente

de mérito Q. Supóngase por ejemplo, diseñar un amplificador de frecuencia intermedia fo

= 455KHz, de una banda libre de 10 KHz y una carga de R1 = 1 K Ω. No teniendo en

cuenta ro y Rb, el valor de C resulta:

C = 1 / (2 π · R1 · B ) ≈ 16nF

La inductancia L resulta: L = 1/ ( ( 2π · f )² · C ) ≈ 8 µ H.

El valor de la inductancia es muy pequeño para la frecuencia de trabajo elegida: es

difícil realizar una bobina de alto coeficiente de mérito Q. Por lo tanto, conviene efectuar

41

A√ [ 1+ (Req·wo·C ) · (w/wo-wo/w) )² ]

- gm · Req


la adaptación de la impedancia de carga para poder elegir por un margen más amplio de

valores de L y C. La solución adoptada utiliza un transformador o un autotransformador.

Ajuste de impedancia mediante transformador

Ya que el núcleo del transformador es de ferrita, el coeficiente de acoplamiento puede

considerarse en efecto unitario y el transformador puede considerarse ideal, por

consiguiente la resistencia equivalente vista en el primario a la frecuencia de resonancia

vale:

Req = ( n1/n2) ² · R1

Volviendo al ejemplo procedente, se elige el valor L más conveniente ( Por ejemplo 300

µ H) y se obtiene:

C = 1 / ( ( 2 π · fo )² · L ) ≈ 400 pF

La R que debe verse en el primario resulta: Req = 1 / ( 2 π ·B · C ) ≈ 400 K Ω

No teniendo en cuenta la resistencia en paralelo de la bobina y la resistencia de salida

del transistor, Req puede considerarse la única resistencia vista por el transistor y se obtiene

la relación de espiras n1 / n2 necesaria para transformar R1 en Req:

n1 / n2 = √ (Req / R1 ) ≈ 6.5

Ajuste de impedancia mediante autotransformador

La envoltura n1 – n2 actúa como un autotransformador, de n1 primario y n1 + n2

segundario. De esta manera, la capacidad C se transforma en la capacidad equivalente

( vista por el colector del transistor):

Ceq = ( (n1 + n2 ) / n1) ² · C

La inductancia L (suma de los bobinados n1 y n2) se transforma en:

Leq: (n1 / ( n1 + n2) ) ² · L

La resistencia de carga R1 se transforma, considerándose n1 primario y n3 segundario, en:

Req = (n1 /n3 ) ² · R1.

Considerándose también la resistencia de salida ro del transistor y la conductancia en

paralelo de la bobina Gb, la conductancia total vista por el colector del transistor resulta:

42


Gtot = 1 / ro + Gb · ( n1 + n2 / n1) ² + 1 R1 · (n3 / n1) ²

La frecuencia de resonancia resulta aún determinada por C y L, ya que:

El ancho de banda B resulta en cambio:

En fin, puede decirse que: una vez fijada la conductancia total Gtot vista por el colector

(para asegurar la estabilidad), la transformación de C sirve para obtener la banda deseada,

la transformación de R para obtener la Gtot impuesta.

Estabilidad y alineación

A veces los amplificadores selectivos funcionan en frecuencias para los cuales se debe

tener cuenta de los efectos reactivos del transistor, y en particular la retroacción interna

entre colector t base debida a la capacidad C µ. Dicha capacidad da lugar a otros

problemas:

La frecuencia de resonancia del circuito sintonizado depende de los componentes

pasivos L y C y además es función de Cµ, es decir de un parámetro del transistor (cuyo

valor no es muy fiable)

Cuando se añade un segundo circuito sintonizado en la salida del transistor, Cµ

suministra un acoplamiento bilateral entre los circuitos resonantes de entrada y salida. Por

causa de este acoplamiento puede resultar difícil alinear el amplificador, es decir sintonizar

los dos circuitos resonantes para obtener una respuesta regular y simétrica centrada en fo.

En unos casos el circuito se vuelve inestable y se pone a oscilar.

43

fo

2 π · √ ( Lee · Ceq )

1 2 π · √ ( L · C )

1

B

2 π · Ceq

Gtot


Fig. No. 2: Amplificador selectivo con etapa de entrada sintonizada

En la figura 2, se muestra un amplificador selectivo dotado de circuitos sintonizados tanto

en la entrada como en la salida. La condición para la estabilidad del amplificador es:

G1· G2 > 2 π · fo · Cµ ·gm

En donde: G1 total conductancia en paralelo del circuito de entrada.

G2 total conductancia en paralelo del circuito de salida

Para asegurar también la alineación es oportuno que:

G1· G2 >> 2 π · fo · Cµ ·gm

En efecto, es suficiente que G1 · G2 sea 4 ó 5 veces mayor que 2 π · fo· Cµ · gm.

Amplificador de IF de 2 etapas dotado de detector de AM y CAG

La figura No. 3 muestra el diagrama eléctrico de un Amplificador de frecuencia

intermedia de dos etapas, dotado de detector de AM de diodo y CAG (control automático

de ganancia). Este circuito se utiliza típicamente en los receptores de Am superheterodino.

44


Fig. No. 3: Amplificador de IF de “Etapas dptado de detector y CAG”.

La señal de IF se aplica al primer transformador de IF (TR) y de ése a la primera etapa

(transistor T). La polarización de T depende también de la tensión de CAG, que viene del

detector, y de esta manera se varía la amplificación de la primera etapa. Por el

transformador TR0 la señal se lleva a la segunda etapa de IF (transistor T1) y de éstas,

mediante el transformador TR2, al diodo detector.

El diodo está conectado de modo de detectar la envoltura negativa de la señal modulada. La

señal detectada está compuesta por la señal moduladora de baja frecuencia y por una

componente continua negativa, proporcional a la amplitud de la señal IF. La componente

continua se separa de la señal (mediante el circuito pasa-baja R-C), y constituye la tensión

de CAG utilizada para variar el amplificador de la primera etapa de IF.


Experiencia No. 1: Frecuencia Central

Instrucciones:

Ajustar la segunda etapa de If según de la siguiente figura

45


Aplicar a la entrada TP38 una señal sinusoidal de amplitud 10-20mVpp y

frecuencia incluida entre 400 y 500KHz, sacando la señal del VCO1

Calibre el Osciloscopio. Conecte sondas 10:1 a TP40. Variar la frecuencia de salida

hasta obtener la máxima salida.

En función de la respuesta precedente de Q1, calibrar el circuito a 455KHz.

Experiencia No. 2: Ganancia de Centro de Banda y Ancho de Banda

Instrucciones:

Considere Vo y Vi las tensiones pico pico de salida y de entrada, obteniendo la

ganancia por la fórmula G(dB) = 20*log(Vo/Vi).

Variar la frecuencia de entrada de 430 a 480KHz de pasos de 5KHz. Evalúe la

banda libre.

Rellene el siguiente cuadro, que describe la ganancia del amplificador, además

realice la gráfica resultante como respuesta en frecuencia del amplificador.

Ganancia del Amplificador

Frecuencia

(KHz)

430 435 440 445 450 455 460 465 470 475 480 485 490

Vi

(mVpp)

20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Vo (Vpp)

Ganancia

(dB)

Experiencia No. 3: Transformación de impedancia por transformador

46


Instrucciones:

Preajustar la segunda etapa de IF según la siguiente figura.

Aplicar a la entrada TP38 una señal de amplitud de aprox. 20mVpp y frecuencia de

455KHz obtenida por VCO1.

Conectar el Osciloscopio en la salida del amplificador.

Calibrar a 455KHz el amplificador por la capacitancia CV3.

Variar la frecuencia de la señal de salida y evaluar el nuevo ancho de banda B2 a –

3dB del amplificador.

Experiencia No. 4: Transformación de impedancia por autotransformador

Instrucciones:


47




Conectar el Osciloscopio en la salida del amplificador.

Calibrar a 455KHz el amplificador por la capacitancia CV3.

Variar la frecuencia de la señal de salida y evaluar el nuevo ancho de banda B3 a –

3dB del amplificador.

Experiencia No. 4: Estabilidad y Alineación

Instrucciones:


48


Sin la señal de entrada. Conectar el Osciloscopio en la salida del amplificador.

Variar RV6 para hacer que la oscilación desaparezca.



Ajustar CV2 y CV3 para obtener la máxima salida de 455KHz, nótese que la

adaptación resulta difícil. Disminuir RV6 y RV7. Verifique que la alineación resulte fácil.

Post Laboratorio:

2. Conteste las preguntas que indica el software (Q1 – Q7) Lección 919 y (Q1 –

Q3) Lección 920 y justifique cada respuesta.

Conclusiones:


desarrollada.




49


Práctica No. 7:

Amplificador de IF de 2 Etapas

Objetivos:



3. Examinar el funcionamiento de un amplificador de Frecuencia Intermedia de

dos etapas con detector de envoltura de diodo y Control Automático de

Ganancia.


1. Repase los conceptos básicos de amplificadores analizados en prácticas

anteriores.

2. ¿A qué se llama amplificadores de IF?

3. Indique las características de estos tipos de amplificadores.

Equipos a Utilizar:


Osciloscopio.


Componentes:



50


Bases Teóricas:

Véase Práctica No. 6.


Experiencia No. 1: Calibrado, Ganancia y Ancho de Banda

Instrucciones:

Ajustar el circuito según la siguiente figura, para obtener un amplificador de IF de

“etapas dotado de detector de amplitud y control automático de ganancia (introducir los

puentes J5, J9, J10, J12). Conectar TP32, con TP33, con TP39, conectar a masa TP30,

TP38 y TP34.

Aplicar a la entrada (TP29) una señal sinusoidal de amplitud de 20mVpp y

frecuencia de 455KHz.

Conectar el osciloscopio (sonda 10:1) con la salida del amplificador (TP41).

Reajustar la capacidad variable CV3, y posiblemente las bobinas L9 y L11, para obtener la

máxima amplitud de la forma de onda sinusoidal detectada.

Encontrar la ganancia del amplificador. Considere Vo y Vi las tensiones pico pico

de salida y de entrada, obteniendo la ganancia por la fórmula G(dB) = 20*log(Vo/Vi).

51


Experiencia No. 2: Control Automático de Ganancia

Instrucciones:

Conecte TP34 con TP42, introduciendo de esta manera CAG.

Aplicar a TP29 la frecuencia central de 455KHz.

Variar la amplitud de la señal de entrada y mida la variación de la tensión continua

de CAG en TP31.

Experiencia No. 3: Detector de AM

Instrucciones:

Dejar insertado el CAG.

Aplicar a TP29 una señal de AM, de amplitud de 20mVpp y frecuencia portadora de

455KHz, puede generarse la señal AM utilizando uno de los Moduladores Balanceados

ensamblados en el módulo.

Examinar las formas de onda en los diferentes puntos del circuito.

52


Post Laboratorio:


respuesta.

Conclusiones:


desarrollada.




53


Práctica No. 8

Receptor de AM Superheterodino

Objetivos:



3. Realizar un receptor de AM superheterodino con Control Automático de

Ganancia


1. ¿A qué se llama Receptor?

2. Defina receptor superheterodino?

3. Indique las características de estos tipos de receptores de AM superheterodinos.

Equipos a Utilizar:


Osciloscopio.


Componentes:



54


Bases Teóricas:

El diagrama de bloques de un simple receptor de AM, superheterodina se muestra en la

siguiente figura.

La señal de RF modulada en amplitud entra en la antena y se aplica a una etapa

mezcladora, donde llega también la oscilación generada por el oscilador local.

La señal se convierte a una frecuencia inferior (frecuencia intermedia de IF) y amplificado

por un amplificador selectivo de dos etapa.

El sucesivo detector remodula la señal de AM, suministrando la información audio

asociada al mismo. La señal detectada resulta compuesta por la señal moduladora de baja

frecuencia y por una componente continua proporcional a la amplitud de la señal de IF.

Al siguiente amplificador audio se envía solo lúa componente de baja frecuencia.

La única componente continua, obtenida filtrando la señal detectada, constituye la

tensión de CAG (Control Automático de Ganancia) y se utiliza para variar la amplificación

de la primera etapa de IF.

Si la señal de IF tiene amplitud elevada la amplificación está reducida, si la señal de IF

es baja la amplificación está aumentada.

55



Experiencia No. 1: Calibrado, Ganancia y Ancho de Banda

Instrucciones:

Ajustar el circuito según la siguiente figura:

Aplicar a la entrada TP29 una señal sinusoidal de amplitud 20mVpp y frecuencia

incluida entre 455KHz.

Calibre el Osciloscopio. Conecte sondas 10:1 a TP41. Reajusta la capacidad

variable CV3 y las bobinas L9 y L11, para obtener la máxima amplitud de la señal deseada.

Encontrar la ganancia del amplificador. Considere Vo y Vi las tensiones pico pico

de salida y de entrada, obteniendo la ganancia por la fórmula G(dB) = 20*log(Vo/Vi).

Experiencia No. 2: Control Automático de Ganancia

Instrucciones:

Conecte TP34 con TP42, introduciendo de esta manera CAG.

Aplicar a TP29 la frecuencia central de 455KHz.

Variar la amplitud de la señal de entrada y mida la variación de la tensión continua

de CAG en TP31.

Experiencia No. 3: Detector de AM

56


Instrucciones:

Dejar insertado el CAG.

Aplicar a TP29 una señal de AM, de amplitud de 20mVpp y frecuencia portadora de

455KHz, puede generarse la señal AM utilizando uno de los Moduladores Balanceados

ensamblados en el módulo.

Examinar las formas de onda en los diferentes puntos del circuito.

Post Laboratorio:


respuesta.

Conclusiones:


desarrollada.




Práctica No. 9

57


Receptor de FM Superheterodina

Objetivos:



3. Realizar un receptor de FM superheterodino con Control Automático de

Frecuencia.


1. Indique las características de estos tipos de receptores de FM superheterodinos.

Equipos a Utilizar:


Osciloscopio.


Componentes:



Bases Teóricas:

El diagrama de bloques de un simple receptor de FM superheterodina se muestra en la

siguiente figura.

58


La señal de RF modulada en frecuencia entra en la antena y se aplica a una etapa

mezcladora, donde llega también la oscilación generada por el oscilador local. La señal se

convierte a una frecuencia inferior (frecuencia intermedia de IF) y amplificada. Luego se

aplica a una etapa limitadora, que elimina las variaciones de amplitud contenidas en la

señal de FM.

El siguiente discriminador demodula la señal de FM, suministrando información

asociada a la misma. La señal detectada resulta compuesta por la señal moduladora de baja

frecuencia y por una componente continua, proporcional a la diferencia entre la frecuencia

portadora de la señal de FM y la frecuencia a la cual está calibrado el discriminador.

Al siguiente amplificador de audio se envía sólo la componente de baja frecuencia. En

cambio, la componente continua está integrada y utilizada para controlar la frecuencia del

oscilador local, de modo de obtener una frecuencia intermedia igual a la frecuencia central

del discriminador.


Experiencia No. 1: Realización del receptor de FM superheterodina.

Instrucciones:

Realizar las conexiones TP6-TP19, TP18-TP20, TP21-TP22. El VCO tiene la

función de modulador de FM, el VCO1 de oscilador local.

59


Preajustar el discriminador de frecuencia de modo R (relación), pero dejando

desconectado el condensador 26.

Preajustar los siguientes circuitos: VCO1 amplitud aprox. 1Vpp y frecuencia

1355KHz., VCO2 amplitud aprox. 0,1Vpp y frecuencia 900KHz.

Experiencia No. 2: Calibrado de las etapas de Frecuencia Intermedia.

Instrucciones:

Conectar el osciloscopio con la salida del mezclador TP21. Ajustar la capacidad

variable y L3 y L4 para centrar el filtro a 455KHz.

Conectar el osciloscopio en continua con la salida del discriminador entre TP25 y

masa.

Experiencia No. 3: Examen de la formas de onda del receptor

Instrucciones:

Aplicar a TP17 una señal moduladora sinusoidal de amplitud de aprox. 100mVpp y

frecuencia de 1KHz.

Examinar la señal de FM antes y después del mezclador. Verificar que las

frecuencias portadoras sean diferentes.

Conectar el osciloscopio con la salida del discriminador y medir la señal detectada.

Experiencia No. 4: Control Automático de Frecuencia

Instrucciones:

Introducir el control automático de frecuencia efectuando las conexiones TP5-TP28,

TP6-TP19, TP18-TP20, TP25-TP27 y TP21-TP22.

Note que la señal detectada en este momento no está distorsionada incluso si la

frecuencia de la señal de RF (VCO2) se varía de aprox. +/- 100KHz con respecto al valor

nominal.

60


Post Laboratorio:


respuesta.

Conclusiones:


desarrollada.




61

Manual Electronica

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