Receptor Superheterodino
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COORDINACIÓN DE INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES
LABORATORIOELECTRONICA DE LAS COMUNICACIONES
Receptor Superheterodino
ALUMNOSCap. Aldana O. Jackson A. C.I.:
González R. Yojan A. C.I.: 19.136.067Lara T. Vanessa C.I.: 19.791.014
Pérez G. Karen M. 82.277.192Sección TED803
PROFESOR
Yelitza Martinez
Maracay, Febrero de 2011
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICADE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA
NÚCLEO ARAGUA
SEDE MARACAY
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INTRODUCCIÓN
En electrónica, la idea fundamental para crear un receptor es que el mismo
debe recibir las ondas electromagnéticas de radio, convertirlas en corriente
eléctrica y luego separar la información de otras componentes (portadora, ruido,
otras emisiones, etc.).
Ahora bien, dentro de los tipos de receptores que podemos encontrar,
tenemos el Receptor Superheterodino, en el cual la idea básica es desplazar la
estación deseada a una frecuencia más baja. Este desplazamiento a otra
frecuencia más baja se realiza con un mezclador. Desplazado el espectro que
interesa a esta nueva frecuencia (llamada frecuencia intermedia, en adelante FI)
se pasa por un amplificador fijo sintonizado a esta frecuencia de forma que solo
deje pasar la estación deseada.
El siguiente informe tiene que como fin definir todos los aspectos
relacionados con el receptor anteriormente mencionado: sus características,
etapas y cada una de las simulaciones para demostrar el funcionamiento de cada
etapa.
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RECEPTOR SUPERHETERODINO
DEFINICIÓN:
Es un receptor de ondas de radio, que utiliza un proceso de mezcla de
frecuencia o heterodinación para convertir la señal recibida en una frecuencia
intermedia fija, que puede ser más convenientemente elaborada (filtrada y
amplificada) que la frecuencia de radio de la portadora original. Prácticamente
todos los receptores modernos de radio y televisión utilizan el principio
superheterodino.
En pocas palabras es un equipo en el que todas las frecuencias recibidas
se convierten a una frecuencia más baja antes de la detección.
CARACTERÍSTICAS
y En los receptores domésticos de AM (Amplitud Modulada), la frecuencia
intermedia es de 455 o 470 kHz; en los receptores de Frecuencia
modulada (FM), generalmente es de 10,7 MHz.
y Los receptores superheterodinos mezclan o heterodinan una frecuencia
generada en un oscilador local (Floc )
y De esta heterodinación resultan dos frecuencias: una superior (Fant + Floc )
y otra inferior (Fant - Floc ) a la frecuencia entrante
PARÁMETROS DE IMPORTANCIA EN UN RECEPTOR SUPERHETERODINO
Sensibilidad. Es el nivel de entrada requerido para producir una cierta potencia de
audio. Mide la capacidad del receptor de recibir señales débiles y está
determinada por la ganancia total del receptor.
Selectividad. Es la capacidad del receptor para separar estaciones adyacentes.
Está determinada por el ancho de banda total del receptor. El ancho de banda del
receptor depende de los anchos de banda de los tres circuitos sintonizados del
receptor superheterodino: el amplificador de RF, el mezclador y la etapa de FI.
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Relación señal a ruido. Es la relación entre la potencia de señal deseada a la
salida y la potencia del ruido a la salida. Mide la pureza de la señal de salida del
receptor. Para obtener una alta relación señal a ruido deben darse dos
condiciones: la ganancia del receptor debe ser suficiente para producir la potencia
de señal de salida adecuada y el ruido introducido por el propio receptor debe ser
mínimo.
Fidelidad. Es la capacidad de reproducir la señal de información de forma precisa;
o sea, cuanto se parece la señal de salida del receptor a la señal original.
Depende principalmente de dos factores: el ancho de banda del receptor y la
linealidad del detector y los amplificadores. Es la capacidad del receptor de no
añadir distorsión a la señal de salida.
DIAGRAMA DE BLOQUES.
Amplificador RF:
El amplificador de RF tiene como función sintonizar de forma correcta la
señal y amplificarla a fin de que al llegar al detector tenga una intensidad lo
suficientemente fuerte. Si la señal se amplificara en la salida del detector sería
insuficiente para lograr una buena reproducción de la señal de A.F., no significa
que el amplificador de audio sea menos importante. Este aísla la señal que
deseamos recibir del resto de las señales que llegan a la antena. Este filtro
pasabandas es genérico, por lo que tiene poca selectividad en frecuencia.
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El amplificador de RF no debe ser muy selectivo, ya que la distancia entre
la frecuencia a seleccionar y su imagen es 2fI, de valor muy grande, No es
necesario que el amplificador de RF sea muy selectivo (banda relativamente
ancha). Y el amplificador de RF elimina las señales de f alejadas del orden de f I de
la que se quiere seleccionar.
Amplificador FI:
El amplificador de frecuencia intermedia es un amplificador selectivo de
radiofrecuencia, cuya finalidad es la de proporcionar una ganancia lo mayor
posible para señales de una frecuencia determinada e invariable cualquiera que
sea la señal sintonizada, y modulada en la misma forma en que lo está la señal
recibida por antena.
La frecuencia portadora modulada tiene un ancho de banda de 9 kHz, por lo
cual el amplificador de frecuencia intermedia ha de dejar pasar también las
frecuencias correspondientes a dicho ancho de banda, ya que si no fuera así nos
encontraríamos con una señal portadora amplificada sin contenido de información
alguna.
Tipos de acoplamientos entre las etapas amplificadoras de frecuencia intermedia:
y Acoplamiento con transformador.
y Acoplamiento con autotransformador.
y Acoplamiento en tensión.
y Acoplamiento con inductancia y capacidades.
y Acoplamiento con inductancia y resistencias
El tipo de acoplamiento más utilizado es el acoplamiento por autotransformador.
Mezclador FI:
El mezclador recorre el espectro en frecuencia de la señal filtrada,
centrándolo alrededor de la ³frecuencia intermedia´. Para desplazar el espectro, el
mezclador utiliza la componente de conversión ascendente o descendente, según
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convenga.El filtro de frecuencia intermedia aísla perfectamente la señal a
demodular, ya que es un filtro de alta selectividad en
frecuencia.El detector demodula la señal de frecuencia intermedia (es decir,
recupera el espectro de la señal original) y el amplificador le da a la señal de
salida la ganancia que necesita.
Detector envolvente:
Es un Circuito eléctrico que tiene como entrada una señal de alta
frecuencia, y como salida la envolvente de la señal de entrada. El condensador en
el circuito de la imagen almacena carga cuando la señal de entrada crece, y se
descarga muy lentamente a través del resistor cuando ésta decrece. El diodo
conectado en serie asegura que la corriente no circule en sentido contrario haciala entrada del circuito.
La mayoría de los detectores de envolvente prácticos usan rectificación de
media onda o de onda completa de la señal para convertir la entrada de AC de
audio en la señal de DC de pulsos. Luego se usa filtrado para alisar el resultado
final. Dicho filtrado rara vez es perfecta, y normalmente queda ripple en el
seguidor de envolvente de salida, en particular con entradas de baja frecuencia,
como por ejemplo notas de un bajo. Más filtrado brinda resultados más alisados,
pero disminuye la respuesta del diseño, por lo que soluciones reales crean una
solución de compromiso.
El objetivo el detector envolvente es regresar la señal de FI a la información
de la fuente original. El detector se suele llamar detector de audio, o segundo
detector en receptores de banda de emisión, porque las señales de información
tienen frecuencia de audio.El detector puede ser tan sencillo como un solo diodo,
o tan complejo como un PLL .
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SIMULACIONES POR ETAPAS
DIAGRAMA CIRCUITAL
CIRCUITO AMPLIFICADOR DE RF
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CIRCUITO OSCILADOR
CIRCUITO MEZCLADOR
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CIRCUITO AMPLIFICADOR DE FI
CIRCUITO DETECTOR DE ENVOLVENTE
SIMULACIONES
SALIDA DEL AMPLIFICADOR DE RF
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SALIDA DEL OSCILADOR LOCAL
SALIDA DEL MEZCLADOR
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SALIDA DEL AMPLIFICADOR DE FI
SALIDA DEL DETECTOR DE ENVOLVENTE
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ANALISIS GENERAL
Una vez definido claramente lo que es el Receptor Superheterodino, sus
características y funcionamiento de cada bloque podemos decir que esto nos ha
sado base para lograr definir las ventajas y desventajas del uso de este tipo dereceptor.
Dentro de las ventajas de su uso podemos mencionar, en primera instancia,
que la mayor parte del trayecto de la señal de radio será sensible solo a una
estrecha gama de frecuencias. Solamente la parte anterior a la etapa conversora
(la comprendida entre la antena y el mezclador) necesita ser sensible a una gama
amplia de frecuencias. De igual manera, otra ventaja que se podría mencionar es
que con el uso de este receptor se evitan los acoples indebidos por capacidadesparasitas que pueden ser generadas por los cables y circuitos impresos al
momento de usar una frecuencia constante.
Es importante resaltar de igual manera que este tipo de receptor presenta
ciertas ventajas con respecto a otros sistemas anteriores, tal es el caso de los
receptores de radiofrecuencia sintonizada, los cuales sufrían de falta de
estabilidad de frecuencia, esto debido principalmente, a que incluso utilizando
filtros con un alto factor Q, tenían un ancho de banda demasiado grande en la
gama de las radiofrecuencias; los receptores superheterodinos tienen unas
características de selectividad y de estabilidad de frecuencia muy superiores.
Dentro de las desventajas que se presentan en el uso de receptores
superheterodinos encontramos que su principal desventaja se encuentra en el
Amplificador de RF, ya que si este no realiza un buen filtrado obtenemos que por
este pase tanto la estación deseada como frecuencias adyacentes, las cuales
distorsionan la señal detectada.
Otra de las desventajas presentes es el coste de las etapas del mezclador y
del oscilador local. Los receptores llegan a ser vulnerables a interferencia de
señales con excepción de la señal deseada. Una señal fuerte en la frecuencia
intermedia puede superar la señal deseada.
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De igual manera se hizo más sencillo establecer algunas diferencias
básicas entre el Receptor Heterodino y el Superheterodino; un receptor
superheterodino, posee ciertas mejoras como por ejemplo, un amplificador de RF
de entrada, un circuito de AGC (Control Automático de Ganancia) y otras etapas
que optimizan su funcionamiento.
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CONCLUSIÓN
Una vez realizado el estudio completo del receptor superheterodino, y luego
de haber analizado los resultados obtenidos en las simulaciones de cada etapa,
podemos concluir como se dijo en el análisis general que el Receptor Superheterodino presenta muchas ventajas con respecto a otros sistema de igual
funcionamiento pero un poco más antiguos en cuanto a su desarrollo.
Este tipo de receptor es ampliamente utilizado en diversos equipos
electrónicos en los que se requiere que la señal transmitida sea lo más semejante
posible a la que se entra al sistema o circuito. De igual manera con este se busca
que a pesar de que se utilice un menor ancho de banda para transmitir las
señales, se logre que para una amplia gama de frecuencias, el sistema funcionede la mejor manera, filtrando elementos parásitos que podrían modificar el
funcionamiento de la señal.
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Un receptor superheterodino es un receptor de onda de radio, donde se utiliza un
proceso de mezcla de frecuencia o una heterodinación; ya nos permite invertir una señal
recibida en una frecuencia intermedia fija, donde puedes ser más conveniente elaborar
(filtro, amplificador), que la frecuencia de radio de la portadora original donde
prácticamente todos los receptores modelos de radio y televisión utilizan el principio del
superheterodino.
Donde la mayor ventajas del superheterodino, es donde la señal de radio es sensible
no solo a la estrecha gama de frecuencia, sino solamente la parte interior de la etapa, ya que
el superheterodino es un mezclador de señales y se genera varias fases o etapas. Un
diagrama del superheterodino está compuesta por: Antena, Amplificador de RF, Mezclador,
Oscilador Local, Filtro, Amplificador de FI, Demodulador, Amplificador de Bf, así es el
comportamiento del superheterodino.
Carmen Yepez
CI: 21395074
Sección: TED803
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En esta presente práctica de clase C no se pudo observar el funcionamiento, debido
a que no se logró la dicha práctica, dando como resultado con una señal de entrada, ya que
donde se cumplió las respectivas características donde esta se tuvo que la señal de la salida
fue inversa, donde así se tomó en cuenta un diseño para la realización de la práctica, donde
se tomó una tensión de 17 voltios, pero ya que en el laboratorio no se pudo obtener esa
cantidad de voltajes; se tuvo que aproximar a 12 voltios.
Ya que con esta simulación se tuvo una mejor calidad o claridad del
comportamiento del amplificador de clase C, ya logrando un buen funcionamiento,
características de dicho tema, las aplicaciones de clase C se trabaja con bandas de
frecuencias estrechas.
Carmen Yepez
CI: 21395074
Sección: TED803