Objeto
El objeto del presente trabajo práctico es:
§ Analizar las características del receptor de FM y comprender los principios de la demodulación.
§ Analizar las mejoras que se pueden introducir al proceso de la demodulación para recuperar la señal del mensaje con la más baja distorsión armónica.
§ Investigar una solución técnica de un sistema receptor de FM comercial.
§ A partir de la simulación con software aplicado analizar el proceso de demodulación de un detector de cuadratura
§ Extraer conclusiones analizando las aplicaciones de sistemas de demodulación angular.
Software aplicado:
· Multisim (versión 7).
· Mathcad
Desarrollo práctico
1. Investigar y analizar una solución comercial de un sistema receptor de FM SUPERHETERODINO Estéreo, de doble conversión que trabaja en la banda Broadcasting.
Buscar algún circuito del receptor realizando el siguiente análisis técnico:
a) Dibuje el diagrama en bloques del receptor suponiendo que se utiliza un detector de cuadratura
b)Dibujar el circuito esquemático marcando cada uno de los bloques.
c)Características funcionales más importantes de cada bloque que forma el sistema.
a) Dibuje el diagrama en bloques del receptor suponiendo que se utiliza un detector de cuadratura
b)Dibujar el circuito esquemático marcando cada uno de los bloques.
c)Características funcionales más importantes de cada bloque que forma el sistema.
2 Se sintoniza una emisora cuya frecuencia de portadora está en 104,2 MHz.Determinar la frecuencia de trabajo del oscilador local suponiendo que la primera conversión se efectúa a 10,7MHz.
fosc=104.3MHz + 10,7MHz
fosc= 115MHz
3. Si la segunda conversión se efectúa a una frecuencia de 455 KHz ¿Cuál será la frecuencia de trabajo del oscilador local? ¿Cuáles serían las posibles frecuencias imágenes?
No hay frecuencias imagenes ya que al realizar la segunda conversion quedan afuera.
4.Si el receptor tuviese una etapa de audio estéreo, partiendo de la señal de transmisión explique cómo podría obtener la información del canal derecho y la del canal izquierdo. Dibuje el decodificador de FM estéreo.
La función que
cumple un decodificador es separar el canal derecho del izquierdo. Para
lograrlo divide la banda de frecuencias en tres grupos, mediante filtros
preestablecidos, los cuales vamos a dividir en grupos:
1er grupo.-
Mediante un filtro pasa bajo, obtiene la señal suma del canal derecho más el
canal izquierdo la cual es una señal monofónica.
2º grupo.- Un
filtro pasabanda, centrado con un ancho de banda de 23 a 53 kHz generalmente
centrado a 38 Khz, con este obtenemos los subcanales de emisión estéreo.
3er grupo.- Un
tercer filtro pasobanda el cual es centrado a 19 kHz, y con el cual obtenemos
la señal piloto.
Una vez que
tenemos los 19 kHz de la señal piloto, se doblan hasta llegar a los 38 kHz, con lo cual se restituye la
frecuencia subportadora eliminada en la emisión.
Los 38 kHz se
suman a las bandas laterales para lograr una modulación en amplitud, que una
vez detectada se obtiene en más y menos la diferencia entre el canal izquierdo
menos el canal derecho, a su vez se suma con la señal monofónica, con lo que se
obtiene por separado el canal derecho del izquierdo, según las igualdades,
quedaría de la siguiente forma:
(D + I) + (D - I) = 2 D
(D + I) - (D - I) = 2 I
5
A continuación analizaremos el circuito detector
de cuadratura:
En primer
lugar analizaremos la respuesta en frecuencia del detector de fase del detector
de cuadratura, por lo tanto dibujaremos el circuito de la figura 2, y
utilizando el instrumento Bode Plotter realizaremos una representación de la
respuesta en frecuencia de la ganancia y la fase
6.Utilizando
el multisim dibuje el circuito de la fig. 3 demodulador FM
a)Introduzca una
señal modulada en FM con las siguientes características amplitude
la
portadora 250 mV, frecuencia 455 KHz, índice de modulación mf=1, frecuencia
modulante 5KHz.
b)Exprese
matemáticamente la señal modulada y utilizando Mathcad grafique el
espectro en
frecuencia de las bandas laterales significativas.
7. Realice la representación en el dominio del tiempo
de la señal de entrada
y de salida del filtro pasa bajo de salida.
a) Graficar
utilizando el programa Grapher la señal del osciloscopio de entrada del filtro pasa
bajo. Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en
la medición.
8.
En este punto analizaremos los resultados del
proceso de la demodulación.
a) Mediante la utilización
de software aplicado realizaremos el análisis de Fourier de la señal de salida,
para comprobar el contenido armónico de la distorsión en la señal demodulada.
Para ello elegiremos en la barra de herramientas del Mutisim el menú Simulate
analyses, Fourier Análisis.
b) Calcular
el valor de distorsión armónica THD.
9
Escriba la expresión matemática de la señal en la
carga y realice una descripción del funcionamiento del circuito,
justificando matemáticamente el proceso de la demodulación.
10 . Redacte las conclusiones finales del TP haciendo
una síntesis sobre los resultados obtenidos en el mismo.
