Laboratorio_Demodulacion_2[1]

8/2/2019 Laboratorio_Demodulacion_2[1]

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Universidad Militar Nueva Granada. Ingenieria en Telecomunicaciones . Ingeniero Hugo Posada.

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UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADAINGENIERIA EN TELECOMUNICACIONES

COMUNICACIONES ANALOGASJHONY ALEJANDRO PEA ARIAS

[email protected]

CARLOS ANDRES [email protected]

INTRODUCCION

En la demodulacin en Am de estelaboratorio se utilizaran la deteccin deenvolvente. El mtodo se utiliza por elhecho de que la informacin es contenida

en la envolvente de la forma de onda deAM.

OBJETIVOS

Realizar la prctica de laboratorio deDemodulacin en AM, entender sufundamento en las comunicaciones.

Crear una seal de amplitud Moduladacon XR-2206.

Demodular una seal con un detector deenvolvente.

Analizar el efecto de la constante detiempo del detector en la calidad dedeteccin.

EQUIPO REQUERIDO

TPS-3421

Fuente de poder

Un multmetro

Contador de frecuencia

Osciloscopio

Generador de seal de audio

Cables de conexin

MARCO TEORICO

Si la modulacin en Am es el proceso que

realiza el acople de la seal mensaje conel canal de transmisin usando una sealllamada portadora, la demodulacin en

Am es el proceso inverso del anterior seextrae la seal mensaje de la portadora,por lo cual se elimina el efecto de laportadora en la seal recibida.

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EL mtodo de deteccin de envolvente esun mtodo que utiliza un circuito queproduce una seal proporcional a laenvolvente real de la seal de entrada.

Una forma de implementar el detector deenvolvente es usando un dispositivo nolineal, tal que afecte la mitad de un ciclode una seal oscilatoria diferente a la dela otra mitad.

Las ventajas de este mtodo son:

Pueden manejar seales de alta potencia.Distorsin aceptable en dispositivos Am.

Altamente eficaces.Pueden proporcionar niveles DC, que a suvea sirven para implementar automaticgain control.

Las desventajas son:

La potencia es absorbida por el diodoreduciendo el Q (filtro) y por ende laselectividad.

No hay amplificacin alguna en el detectorde diodo.

Un detector de envolvente es un Circuitoelctrico que tiene como entrada una

seal de alta frecuencia, y como salida laenvolvente de la seal de entrada. Elcondensador en el circuito de la imagenalmacena carga cuando la seal deentrada crece, y se descarga muylentamente a travs del resistor cuandosta decrece. El diodo conectado en serieasegura que la corriente no circule ensentido contrario hacia la entrada delcircuito.La mayora de los detectores de

envolvente prcticos usan rectificacindemedia onda o de onda completa de laseal para convertir la entrada de AC deaudio en la seal de DC de pulsos. Luegose usa filtrado para alisar el resultadofinal. Dicho filtrado rara vez es perfecto, ynormalmente queda ripple en el seguidorde envolvente de salida, en particular conentradas de baja frecuencia, como porejemplo notas de un bajo. Ms filtradobrinda resultados ms alisados, perodisminuye la respuesta del diseo, por loque soluciones reales crean una solucinde compromiso.

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http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_anal%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_(componente)http://es.wikipedia.org/wiki/Diodohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_media_ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_media_ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_onda_completahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_onda_completahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bajohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bajohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_anal%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_(componente)http://es.wikipedia.org/wiki/Diodohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_media_ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_media_ondahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_onda_completahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bajo


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PROCEDIMIENTO Y DESARROLLO DELLABORATORIO

Para esta Prctica utilizaremos:

-Panel de modulacin AM.

-Osciloscopio

-Cables de conexin al modulo

-Multmetro

Paso 1: Conectar el TPS-3421 a la fuentede poder.

Paso 2: Conectar la fuente de poder a lared elctrica.

Paso 3: conectar la punta de prueba CH2a la salida del modulador.

Paso 4: colocar el interruptor delmodulador en la posicin ALTA.

Se debe notar en el modulador una sealsinusoidal alrededor de la frecuencia de

800 KHz.

Paso 5: conectar la salida del generadorde audio con la entrada del modulador de

AM.

Tambin conectar la punta de prueba CH1a esa entrada

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Paso 6: fijar el generador a una ondasinusoidal de 1KHz.Paso 7: Sintonizar con el botn deOFFSET DC si se utiliza un generador

externo y el botn de amplitud del

generador hasta que se consiga una seal

modulada al 50 % en la salida delmodulador

Paso 8: conectar un cable de la salida delmodulador con la entrada del detector.

Paso 9: fijar el interruptor R1/R2 en la

posicin R1

Paso 10: Mover la punta de prueba CH2de la salida del modulador a la salida del

detector.

Usted debe tener una seal sinusoidal

baja (que usted necesite amplificar) similar

a la seal del generador.

Paso 11: Dibujar en el cuaderno lasseales - la modulada (en la entrada al

detector) y la que est en la salida del

detector

Paso 12: Cambiar la seal del generador

a una onda triangular.


ietector) y la que est en la salida del

detector.

Paso 14: Fijar el interruptor R1/R2 a la

posicin R2.

Usted notar que la seal es un poco

distorsionada.

Paso 15: Explicar este fenmeno.

Paso 16: Cambiar la frecuencia del

generador de audio a 8KHz.

Paso 17: Repetir los pasos 12-16.Explicar por qu hay una diferencia en la

forma de la seal en la salida del detector.

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Paso 18: Cambiar la frecuencia de laseal del generador. En qu frecuencias

usted consigue distorsiones en la sida del

detector usando el resistor R2.

Paso 19: Fijar la frecuencia del generadorde audio a l000Hz.

Paso 20: Mover el interruptor alto-bajo alpunto bajo. La frecuencia de la onda de

portador cambiar a 30KHz.


detector) y la que est en la salida del

detector.

Paso 22: Explicar este fenmeno.

Paso 23: Fijar el interruptor R|/R2 a laposicin Rj.

Explicar cmo afecta a la forma de la

seal de salida.

Paso 24: Cambiar la seal del generadorde audio a una seal sinusoidal.

Paso 25: Comprobar la forma de la sealen posiciones R| y R2.

Paso 26: Repetir los pasos 20-25 usandoel sistema de SESLAB y el software de

SESCOPE

Anlisis de resultados:

En esta parte del informe se mostrara el

desarrollo de los pasos de la gua de

laboratorio, as como el anlisis de los

resultados obtenidos.

Se hicieron las conexiones pertinentes a

la red elctrica para el inicio de la prctica,

siguiendo los pasos (1,2y 3) y se conect

la punta de prueba CH2 al a salida del

modulador tal como se observa el la

imagen.

Se puso el interruptor de Alta/Baja del

modulador AM a la posicin de frecuencia

alta, (Paso 4) luego a la salida de este se

conect la sonda BNC osciloscopio y se

obtuvo la siguiente imagen:

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Como se dice en el paso 4 se obtiene en

el modulador una seal sinusoidal con unafrecuencia aproximada a 800KHz, en este

caso de 782,5 KHz, con una amplitud de

2,7 V y un periodo de 1,35 s ya que:

Vpp = (Voltios * Divisin)

Vpp = (1V * 5,4)

Vpp = (5,4V)

Si A = Vp y Vp = Vpp/2

Entonces: Vp = 5,4V /2

Vp = 2,7V A = 2,7V

T = (Segundos * Divisin)

T = (500ns * 2,7)

T = 1,35 s

Luego se conect la salida del generador

de audio AM y la punta de prueba CH1

con la entrada del modulador, para luego

fijar en el generador una onda sinusoidal

con una frecuencia aproximada a 1KHz,

en este caso de 1,08KHz, con una

amplitud de 0,0775V y un periodo de 1,05

ms como se observa a continuacin:

(Paso 5 y 6)

Vpp = (Voltios * Divisin)

Vpp = (50mV * 3,1)

Vpp = (0,155V)

Si A = Vp y Vp = Vpp/2

Entonces:

Vp = 0,155V /2

Vp = 0,0775V A = 0,0775V

T = (Segundos * Divisin)

T = (500 s * 2)

T = 1,05 ms

Se altero la amplitud del generador de tal

manera que se consigui una seal

modulada al 50% en la salida del

modulador, como muestra el grafico:

(Paso 7)

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Si m = (Vmax V min) / (Vmax + Vmin)Entonces: m = (2,10V 0,8V) / (1,7V +0,5V) m = 0,57 (Cercano a 5)Porcentaje de modulacin: 0,57*100% =57% Se procedi a conectar un cable dela salida del modulador con la entrada deldetector, y se fijo el interruptor de este enla posicin R1.

Ahora se traslado la punta de prueba CH2

de la salida del modulador a la entrada ysalida del detector para observar la sealmodulada, y la de salida del sistema.(Paso 10 y 11)

Entrada

Salida

Vpp = (Voltios * Divisin)Vpp = (200mV * 3,7)Vpp = 0,74VSi A = Vp y Vp = Vpp/2Entonces:Vp = 0,74V /2

Vp = 0,37V A = 0,37VT = (Segundos * Divisin)T = (500 s * 2,5)

T = 1,05 ms

Se puede observar claramente que laseal fijada inicialmente en el generador,es de gran similitud a la de salida deldetector, puesto que la frecuencia varatan solo en 0,01KHz; es decir que serecupero la seal con gran exactitud, ypocas perdidas. La seal del generador se

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cambio a una onda triangular, la cualregulando la amplitud se logro una sealmodulada del 50% en la salida delmodulador, y luego se mostraron lasseales de entrada y salida de este. (Paso

12 y 13)

Seal triangular

Si m = (Vmax V min) / (Vmax + Vmin)Entonces:m = (2,16V 0,6V) / (2,16V + 0,6V)m = 0,56 (Muy cercano a 5)

Porcentaje de modulacin:

0,56*100% = 56%

Seal entrada

Seal salida

Vpp = (Voltios * Divisin)Vpp = (200mV * 3,8)

Vpp = 0,76VSi A = Vp y Vp = Vpp/2Entonces:Vp = 0,76V /2Vp = 0,38V A = 0,38VT = (Segundos * Divisin)

T = (500 s * 2)T = 1,05 ms

Se fijo el interruptor R1/R2 a la posicinR2, y se noto que la seal se distorsionaun poco ya que determinan la constante

de tiempo o tiempo de carga delcondensador mediante el diodo; estaresistencia muestra menor impedancia, esdecir que es mas susceptible al ruido yfactores externos. (Paso 14 y 15)

Seal en distorsin

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Se modifico la frecuencia del generador a8KHz aproximadamente, en este caso a784,6KHz, y se repitieron los ltimos cincopasos obteniendo los siguientes datos:

(Paso 16 y 17) Una seal triangularmodulada del 57% en la salida delmodulador Imagen

Seal triangular

Si m = (Vmax V min) / (Vmax + Vmin)Entonces:m = (2,3V 0,7V) / (2,3V + 0,7V)

m = 0,53 (Muy cercano a 5)Porcentaje de modulacin:0,53*100% = 53%

Se conectaron las puntas de prueba a laentrada y salida del detector, y se tomo laseal modulada y la seal recuperadafinalmente, es decir antes y despus delproceso de demodulacin o de paso porun detector.

Seal de entrada

Seal de salida

Se fijo nuevamente el interruptor R1/R2 ala posicin R2, y se noto que la seal sedistorsiona un poco al igual que la primeratomada anteriormente, bajo el mismoefecto.

Seal distorcionada

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Luego se procedi a cambiar la frecuenciade la seal del generador, donde seobservaron frecuencias en las cuales seconsiguieron distorsiones en la salida deldetector, usando el resistor R2. (Paso 18)

A una frecuencia muy alta, obviamente elperiodo se har menor y por lo tanto seobservaran mayor cantidad de ciclos de laseal en la grfica, y a su vez con unareduccin en su amplitud muy pequea de270mV a 240mV, est perdida deinformacin debida a que a mayorfrecuencia, es ms difcil para el detectorrecuperar una seal.

Salida a Frecuencia altaCon una frecuencia baja se observ conayuda del botn tigger mediante unacercamiento que la seal triangularpierde un poco su forma inicial y se tornaun poco sinusoidal, como se muestra en laprxima figura.

Salida a Frecuencia Baja

Se fij la frecuencia del generador deaudio a 1000Hz, y luego se pas el

interruptor alto-bajo al punto bajo dondese reafirm que la frecuencia de ondaportadora cambio a 30KHzaproximadamente, en este caso a27,42KHz. (Paso 19, 20 y 21)

Frecuencia portadora

La seal modulada o a la entrada deldetector presenta:

Vpp = (Voltios * Divisin)Vpp = (1V * 3,7)Vpp = 3,7VSi A = Vp y Vp = Vpp/2

Entonces:Vp = 3,7V /2 Vp = 1,85VA = 1,85V

T = (Segundos * Divisin)T = (500 s * 2)

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T = 1 ms

Seal entrada

En la salida del detector se observa laseal ya recuperada, con frecuencia yamplitud muy cercanas a la sealproducida por el generador.

Seal salida

Se fij el interruptor R1/R2 nuevamente ala posicin R1, donde se observa la seal

de salida del detector o recuperada conmayor claridad, con mayor constante detiempo evitando distorsiones ya que estamayor impedancia nos permite evitar elruido y dems factores externos conmayor precisin. (Paso 22 y 23)

Salida en R1

Finalmente se cambi la seal delgenerador de audio a una sealsinusoidal, y se comprob la forma de laseal en posicin R1 y R2 obteniendo:Seal modulada:

Entrada en R1

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Seal recuperada (envolvente)

Salida en R1

Seal Modulada

Entrada en R2

Seal Recuperada

Salida en R2

CONCLUSIONES

La demodulacin es el proceso inversocomplementario a la modulacin, para queel receptor pueda captar la informacin deltransmisor, y as generar comunicacin.

La eficiencia de la seal depende delporcentaje de modulacin que se use.

Existe un desplazamiento de la bandabase de informacin hacia frecuencias

altas que son las adecuadas para latransmisin, y en recepcin se necesita elcorrespondiente desplazamiento a labanda original para recuperar lainformacin.

El ruido en la seal esta determinada enla consola de modulacin TPS-3421 por elinterruptor R1/R2, ya que estasresistencias actan como la constante detiempo.

REFERENCIAS WAYNE, Tomasi. Sistemas de

comunicaciones Electrnicas. 4Edicin

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FERNANDEZ, Martin.Modulacin en Amplitud.

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