UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA DE LA FUERZA ARMADA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSANUCLEO CARACAS SEDE CHUAO

MODULADORES Y DEMODULADORES DE FRRECUENCIA

Caracas, enero de 2013

Modulación de FM directa

Victor Briceño

Análoga a un oscilador controlado por tensión (vco) cuya frecuencia tiene una dependencia lineal respecto al voltaje aplicado (señal moduladora o información). Esto se implementa con facilidad en la banda de microondas (Fc > 1ghz). Si se desea una frecuencia portadora más baja, la señal modulada se puede convertir a valores menores por heterodinación con la salida de un oscilador de frecuencia fija.

La principal ventaja es que se pueden obtener grandes desviaciones de frecuencias sin necesidad de realizar adicionales. Ente los inconvenientes la portadora tiende a variar y son necesarios mecanismos para estabilizarla. Dado que antiguamente no era posible estabilizarla.

Modulación de FM indirecta

Victor Briceño

Se basa en un modulador de fase de banda estrecha, cuya señal

moduladora de entrada se ha integrado previamente. La frecuencia

portadora proviene de una fuente estable, por lo general un

oscilador a cristal, para asegurar su estabilidad.

Modulador de Armstrong

Midory Luna

Método de generador de FM Modulador de fase de banda estrecha, cuya señal moduladora de entrada se ha integrado previamente.

La frecuencia portadora proviene de una fuente estable por lo general un oscilador a cristal, para asegurar su estabilidad.

Oscilador de cristal: circuitos de osciladores de retroalimentación en los que se sustituye el circuito tanque LC con un cristal como componente para determinar la frecuencia.

A = amplitud de la portadoraK= índice de deviacióng(t)= señal modulante

co s ( )FM c cv A t A kg t sen tw w= -

Modulador de Armstrong

Midory Luna

Antes de la modulación, el mensaje se integra para obtener modulación de frecuencia en lugar de modulación de fase, a menudo contiene distorsión inherente, por tanto es necesario incrementar la relación de desviación después de la modulación, mediante un multiplicador de frecuencia circuitos dobladores y

triplicadores en cascada

De esta forma, se aproxima el factor de multiplicación deseado a base de doblar y triplicar la frecuencia.

Estabilizador de frecuencia

Midory Luna

Es la capacidad de un oscilador para permanecer en una frecuencia fija, y es de primordial importancia en los sistemas de comunicaciones

Corto plazo: se afecta por fluctuaciones de voltajeLargo plazo: es una función de envejecimiento de los componentes y cambios en la temperatura y en la humedad del ambiente.

Los osciladores de desplazamiento de fase RC son susceptibles a variaciones a corto y largo plazo, los factores de los circuitos tanque LC son relativamente bajos y permiten que el circuito tanque resonante oscile dentro de un rango de frecuencias.

Un oscilador que funcione a 100 KHz con estabilidad de + o – 5 % trabajara a una frecuencia 100 + o – 5 KHz, o sea entre 95 y 105 KHz.

Las estaciones comerciales de FM deben mantener las frecuencias de sus portadoras dentro de + o – 2 KHz, respecto a su frecuencia asignada. En la difusión comercial en AM, el desplazamiento máximo admisible de la frecuencia portadora solo es de + o – 20Hz.

Alvaro Berroteran

Limitadores y técnicas de demodulación de frecuencias

Discriminador reactivo: Se basa en llevar la señal de FM a una reactancia, normalmente bobinas acopladas, de forma que su impedancia varíe con la frecuencia. Existían válvulas específicas para esta tarea, consistentes en un doble-diodo-triodo. Los dos diodos forman el detector de envolvente y el triodo amplifica la señal, mejorando la relación señal/ruido.Detector con PLL: La señal del PLL proporciona la señal demodulada. Existen muchas variaciones según la aplicación, pero estos detectores suelen estar en circuitos integrados que, además, contienen los amplificadores de RF y frecuencia intermedia. Algunos son una radio de FM completa (TDA7000)..

Alvaro Berroteran

Demodulador de frecuencia para FM

Para adaptar el demodulador que vimos para modulaciones AM, es

decir, el circuito formado por un diodo, una resistencia y un

condensador tenemos que añadirle a la entrada una resistencia más y

una bobina. Estos dos nuevos componentes del circuito forman un

divisor de tensión para la tensión que les llega a la entrada. La

frecuencia de la señal que va a llegar al circuito es variable

Funcionamiento del PLL

Juan Yanes

Un PLL es un sistema de feed back que comprende un comparador

de fase, un filtro pasa bajas y un amplificador de error en la trayectoria

de la señal hacia adelante y un oscilador controlado por tensión (VCO)

en la tra yectoria de feedback.

Juan Yanes

El detector de fase, como su propio nombre indica, es capaz de determinar el desfase existente entre dos señales. Existe una gran variedad de ellos, de los que se destacan los siguientes: detectores de fase de muestreo y retención, detectores de fase de tipo discriminador, detectores de fase de tipo multiplicador y detectores de fase digitales.

Dentro del lazo de realimentación de un PLL aparte de un filtro y de un detector de fase se encuentra un VCO. Como ya se sabe, los VCO son osciladores controlados por voltaje. Hay varios tipos de VCO que se pueden usar en los PLL: osciladores de cristal, osciladores LC y multivibradores RC.

Funcionamiento del PLL

Funcionamiento del PLL

Juan Yanes

Los dos factores que se analizan para elegir el tipo de VCO más adecuado son la estabilidad de fase y el intervalo de control. La frecuencia del VCO está sujeta a la señal de entrada, pero la relación de fase de salida del oscilador con la entrada va a depender de la frecuencia natural del oscilador.

Tal vez el punto más importante que hay que comprender cuando se diseña con el PLL es que se trata de un siste ma de retroalimentación y, por lo tanto, está ca racterizado matemáticamente por las mismas ecuaciones que se aplican a los sistemas de feedback más con vencionales. Los parámetros en las ecuaciones son un poco diferentes, sin embargo, dado que la señal de error de feedback, en el siste ma de enganche de fase, es una señal de fase antes que una señal de tensión o corrien te como es usualmente el caso de los sistemas de feedback convencionales.

Gracias

Juan Yanes