Parametros de AM

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  • 1. PARAMETROS AM

2. MODULACION DE AMPLITUD

  • Es el proceso de cambiar la amplitud de una portadora de acuerdo con las variaciones de amplitud de la seal moduladora.
  • La envolvente de la portadora es la informacin transmitida, y podremos verla en los semiciclos positivos y negativos de la portadora.
  • Elporcentajeenquelasealmoduladoracambia laportadorasenoidal es conocido como elndice de modulacin.

3. t seal moduladora; informacint portadorat portadora modulada; envolvente AM Amplitud Modulation Eo Em MODULACION DE AMPLITUD 4. Indice de modulacin (1) (2) El ndice o porcentaje de modulacin de una seal AM es una medida que indica cuanto varia el voltaje de la seal portadora debido a la seal moduladora o mensaje. El ndice de modulacin toma valores entre 0 y 1. Reescribiendo la ecuacin (1), tenemos : En modulaci n AM, la se al mensaje y la portadora se combinan en una se al compuesta. La expresi n matem tica de esta se al es: 5. Siendo a : el ndice de modulacin, mn(t) es la seal mensaje normalizada, con la condicin : (3) (4) Si a > 1, entonces la se al AM estasobremodulada , el resultado es una se al que presenta distorsiones. Otra expresi n para definir el ndice de modulaci n en circuitos reales, es la siguiente : Donde Am es el valor m ximo en amplitud de m(t), y k es un par metro de ganancia que se puede ajustar para modificar el ndice de modulaci n a discreci n del operador. 6. Tericamente una seal moduladora senoidal produce evolucin senoidal de la envolvente. Podemos definir entonces la envolvente de modulacin como una fraccin "m" de la amplitud de la portadora sin modular o bien como un porcentaje de la portadora. 7. Ahora se demostrar como se relacionan estas amplitudes con el factor de modulacin. En forma intuitiva puede verse que el mismo depende de alguna relacin de cocientes entre estos parmetros porque dependen directamente del tamao relativo entre el valor pico de la seal de informacin (moduladora) y la portadora: Despejando Ap de ambas ecuaciones e igualando: 8. De la definicin y la grfica anterior podemos deducir: equivale al 100% de profundidad de modulacin. Veamos otro ejemplo; sea la siguiente forma de onda modulada: (5) Finalmente: Ejemplo 1: 9. En este caso equivale decir 50% de profundidad de modulacin. (6) Ejemplo 2: 10. METODO TRAPEZOIDAL:Basndonos en la seal AM y tomando en cuenta el valor mximo pico a pico (B) y el valor mnimo pico a pico (A). La formula que se aplica es: 11. Como indica la figura, A = 1 y B = 3, por tanto aplicando la ecuacin mostrada en la figura 1, nos da un porcentaje de modulacin del 50%. Basndonos en los valores de amplitud cuando la seal mensaje es 0 (Ac) y cuando la seal mensaje es mxima (Ac[1+m(t)]). 12. Cuando la modulacin ocurre al 100%, el voltaje mnimo es igual a cero y el trapecio se vuelve un tringulo issceles (est de lado) que no completa en su altura el ancho del recorrido en X: Si la seal de audio y la portadora tienen diferencias de fase, pueden aparecer distorsiones como las siguientes: 13. Este caso y el siguiente indican que hay una mala modulacin: Aplicando este concepto en la ecuacin general de AM clsica y operando matemticamente podremos escribir la igualdad de la siguiente forma: 14.

  • de esta ltima expresin podemos concluir:
  • - La amplitud mxima que puede alcanzar el par de bandas laterales, en condicionesnormales de modulacin, es solo la mitad de la portadora sin modular, cuando m = 1.
  • Siendo m = 0, las bandas laterales tambin son cero; desaparecen los dos trminos que representan las mismas.
  • Si se pretende transmitir una informacin cuya frecuencia mxima es de 5 KHz, el ancho de banda del canal y de todo el sistema debe ser, el doble de la frecuencia mxima que se desea emitir.
  • - Una condicin particular se presenta cuando m > 1, a esta condicin se la define como sobre modulacin y se puede notar en la siguiente representacin:

15. Esta seal se obtiene en un circuito real, dado que matemticamente el resultado sera otro. El defecto se produce, debido a la imposibilidad que tienen los semiconductores (transistores), de conducir en sentido inverso o funcionar, al encontrarse polarizados inversamente . 16. Potencia de la seal modulada La protencia promedio se define como: La expresin anterior es equivalente a: Si en el circuito tenemos una carga netamente resistiva, la potencia promedio es: Otra experesin es basndose en que Por tanto: Como la potencia es proporcional a la tensin, el espectro de potencias tiene una forma similar al espectro de tensiones 17. Potencia de la seal modulada Como la amplitud mxima de cada banda lateral est dada pory teniendo en cuenta que la potencia es proporcional al cuadrado de la tensin, resulta que la potencia de la seal modulada ser: Para tener la igualdad en la ltima expresin debemos considerar las potencias en lugar de las tensiones : Si se modula al 100% resulta m=1 y por lo tanto la potencia de la seal modulada ser igual a 3/2 de la potencia de la portadora. 18. Potencia de la seal modulada La Potencia promedio normalizada de una seal paso banda se define como: Donde g(t) es la envolvente o seal paso bajo equivalente de la seal paso banda yes la densidad espectral de potencia de la seal paso banda s(t). La Potencia Promedio que se tiene cuando g(t) se mantiene al mximo de su amplitud se denominaPotencia de Envolvente Pico(PEP): Otra forma de determinarla es por medio del PEV (Peak Envelope Voltage) , que es el v alor de voltaje pico que alcanza una envolvente. 19. Eficiencia de Modulacion Definicin La eficiencia de modulacin es el porcentaje de la potencia total de la seal modulada la cual transmite informacin 20.

  • En seales AM, solo los componentes de banda lateral transmiten informacin , por lo tanto su eficiencia de modulacion es la siguiente:
  • E =( m(t) 2) x 100%
  • (1+m(t) 2 )
  • Donde m(t) es la seal modulada (la cual puede ser analoga o digital)

En seales AM 21. En Seales AM DSB m(t) 2 = a m n (t) 2Donde a es el indice de modulacion, si este es igual a 1 entoncesm(t) 2 = a m n (t) 2= m n (t) 2Donde m nes la seal moduladora. La eficiencia de modulacion en estas seales es del 100% 22. Mxima Eficiencia de una seal Para determinar el mximo de eficiencia elegimos una seal moduladora por ejemplo una seal cuadrada como la siguiente 23. Entoncesm n (t) 2= P =1 m n (t) 2dt =1 1 2dt +(-1) 2 dt.TTP= 1/ T ( T/2+ T/2 ) = 1 Entonces la potencia es igual a 1, por lo tanto la eficiencia de modulacion de una seal AM convencional cuadrada es igualE =( m(t) 2) x 100% =1 2x100% (1+m(t) 2 )(1+1)E = 50 % 24. Potencia de la seal modulada En AM convencional la seal envolvente g(t) se define como: La potencia promedio normalizada de la seal AM pasobanda s(t): La PEP es: 25. Ec Ec.Ma 2 Fc FLS FLI Bw=2Fc Espectro de rayas AM-DSB

  • AM DSB Dual Side Band
  • Modulacin de amplitud con doble banda
  • lateral.
  • La portadora no transmiteningunade las
  • caractersticas que determina el mensaje pero
  • mismoasconsumelamayorpartede
  • energa de la onda modulada.
  • El ancho de banda necesario para la
  • transmisinde lainformacines dos veces la
  • frecuenciade laportadora, lo que provoca un
  • desperdicio en el espectro

MODULACIN DE AMPLITUD AM DSB 26.

  • AM DSB/SC Dual Side Band
  • Supressed Carrier
  • Modulacin de amplitud con doble banda
  • lateral y supresin de la portadora.
  • Lacomponentede la portadora puede ser
  • suprimida sin perjudicar al mensaje transmitido.
  • Como el ndice de modulacin es de 100%,
  • hay un menor desperdcio de potencia con
  • relacin al AM DSB.

Ec Ec.Ma 2 Fc FLS FLI Bw=2Fc

  • El AM/DSB-SC tiene su aplicacin estricta a la
  • generacin de la seal estrea para la transmisin
  • deradiodifusin comercial en FM.

MODULACIN DE AMPLITUD AM DSB/SC 27. Potencia de la seal modulada La envolvente de una seal DSB-SC es: La potencia promedio normalizada de la seal es: La PEP es: 28.

  • La necesidad de hallar un sistema capaz de reducir el ancho de banda del espectro y con un mejor aprovechamiento de la potencia de transmisin ayud para la creacin del sistema AM/SSB ( A mplitudeM odulatedS ingleS ideB and ). Este sistema naci desde el AM/DSB-SC, que transmite dos bandas laterales que cargan la misma informacin.Sin embargo, en este caso una de las bandas es suprimida, an as la informacin seria transmitida por la otra.
  • Este sistema se destina a comunicaciones punto-a-punto y no a la radiodifusin.

MODULACIN DE AMPLITUD AM SSB 29. Potencia de la seal modulada La envolvente de una seal SSB es: La potencia promedio normalizada de la seal es: La PEP se calcula: 30.

  • POTENCIA DEL TRANSMISOR

COMPARACIN AM DSB x AM SSB Como la seal modulado en AM-DSB tiene, adems de las rayas de informacin, la raya de la portadora, la potencia del transmisor es dividida, conteniendo en cada raya de informacin en el mximo 16,7 % de la potencia total del transmisor. Como la raya del SSB es nica, la misma aprovecha 100 % de la potencia total del transmisor, lo que corresponde a una potencia efectiva de informaciones 6 veces mayor.