manual de practicas itel_sab

INSTITUTO TECNOLOGICO DE MERIDA

REPORTE PARCIAL DE SABÁTICO

CONVOCATORIA 2-2012

PROGRAMA ACADÉMICO No.5

ELABORACIÓN DE MATERIALES, RECURSOS O AUXILIARES DIDÁCTICOS

MANUAL DE PRÁCTICAS DE LA ASIGNATURA INTRODUCCIÓN A LAS TELECOMUNICACIONES

DESARROLLADO POR:

JOSE AGUSTIN HERNÁNDEZ BENÍTEZ

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

MÉRIDA, YUCATAN, del 13 de Agosto al 12 de febrero 2013

Manual de prácticas Introducción a las Telecomunicaciones

INTRODUCCIÓN

El presente manual tiene como objetivo general, desarrollar en el estudiante las

habilidades básicas para el análisis, diseño y construcción de sistemas de

telecomunicaciones.

El modelo educativo de los tecnológicos está orientado al desarrollo de competencias

profesionales y para ello es de suma importancia que las actividades diseñadas para el

desarrollo de estas consideren los procesos de búsqueda de información, análisis de la

misma, desarrollo de criterios para el diseño, aplicación de metodologías, manejo de

equipo experimental y de preferencia lo más cercano a lo que el egresado encontrará en

el ambiente laboral.

Las prácticas de laboratorio son actividades en las que el discente aplica los saberes y

desarrolla las habilidades para el análisis y diseño, destreza en el manejo de instrumentos

de medición y de componentes electrónicos. En los actuales programas por

competencias es de vital importancia contar desde el inicio del semestre con los

materiales guía para el desarrollo de actividades de laboratorio para los alumnos. La

materia Introducción a las telecomunicaciones es una materia de gran importancia en la

retícula de la carrera de electrónica, puesto que es la única materia dentro de la retícula

que aborda los temas de un área de gran crecimiento a nivel mundial.

El desarrollo de un manual de prácticas basado en competencias permitirá la integración

de saberes de los alumnos con un área altamente tecnológica y de gran utilidad en el

egreso del estudiante. Este manual podrá ser enriquecido posteriormente con

aportaciones de colegas en nuestra academia y compartido con carreras de electrónica

en otros tecnológicos. La carrera de Electrónica es una carrera acreditada ante CACEI,

por lo que es de gran importancia mantener disponible todos los manuales de práctica de

esta carrera.

El manual está conformado por 9 prácticas, la primera busca desarrollar las habilidades

en el manejo de algunos de los equipos en el área de las comunicaciones. La práctica 2

busca introducir la experimentación con la radiación electromagnéticas en antenas fáciles

de conseguir en deshueso como son las antenas de ferrita. La práctica 3 tiene como

objetivo desarrollar las habilidades para el manejo de señales moduladas en amplitud y

Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica


sus correspondientes circuitos. La práctica 4 es una continuación de la práctica anterior

pero ahora para señales moduladas en frecuencia. La práctica 5 busca desarrollar la

comprensión de las modulaciones de pulso, PAM, PWM y PPM, como preludio para las

modulaciones digitales.



CONTENIDO DEL MANUAL

PRIMERA PARTE PAG.

Practica 1. Equipos básicos de medición y prueba para comunicaciones. 1

Práctica 2. Antenas…………………………………………………………………….16

Práctica 3. Modulación de amplitud…………………………………………………22

Práctica 4. Modulación de frecuencia………………………………………………29

Práctica 5. Modulación de pulsos……………………………………………………37

SEGUNDA PARTE

Práctica 6. Modulación por pulsos codificados.

Práctica 7. Modulación digital

Práctica 8. Transmisores.

Práctica 9. Receptores.



PRÁCTICA No.1Equipos básicos para medición y prueba en comunicaciones.

Objetivo: Desarrollar en el estudiante la habilidad para operar los instrumentos típicos

para medición y prueba tales como generadores de RF, medidores de inductancia,

Osciloscopios digitales y Analizadores de espectro.

Introducción.

Los sistemas de comunicaciones están caracterizados por transformar las señales de

entrada para producir nuevas señales de salida. Para conocer el funcionamiento de

dichos sistemas es importante saber los valores de los diversos parámetros de una señal

que son alterados a la salida del sistema. Entre los principales parámetros a medir en las

señales de comunicaciones se encuentran:

Amplitud

Frecuencia

Fase

Ancho de banda

Potencia media

Valor medio

Valor cuadrático medio.

Voltajes y corrientes de circuito.

Ganancias de voltaje, de corriente y de potencia

Capacitancia, resistencia e inductancia.

En las figuras 1.1 a la 1.5 se muestras las vistas típicas de los equipos de medición que

se abordarán en esta práctica.

1Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica


Generador de señales de forma de onda arbitraria.

Estos aparatos generan, además de las formas de onda estándar, formas de onda

arbitrarias. Estas formas de onda pueden tener infinidad de formas. Y se usan en una

gran cantidad de aplicaciones para reproducir señales eléctricas del mundo "real". El

rango de precio de estos generadores esta entre los 800 y 100,000 dolares dependiendo

de la velocidad del reloj interno, la longitud de la tabla de registro interno y de la

resolución vertical. Las formas de onda se pueden crear usando un editor interno en la

pantalla del generador, o usando un software de edición para computadora generalmente

incluido con el equipo. A veces estos generadores tienen mas de una salida o canal que

les permite generar señales con la misma referencia de tiempo en fase o defasadas. En

algunos modelos es posible acceder a una salida digital paralela de los datos con una

palabra digital de alrededor de 12 bits.

Fig 1.1 Generador de señales de forma de onda arbitraria BKPrecision 4070A.

Generadores de radiofrecuencia (RF).

Los generadores de radio-frecuencia son instrumentos que producen señales semejantes

a las del radio, para verificar el equipo de transmisión y recepción de la comunicación por

este mismo medio. El término radio-frecuencia, también denominado espectro de radio-

frecuencia o RF, se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético,

situada entre unos 3KHz y unos 300GHz. Las ondas electromagnéticas de esta región del

espectro se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a

una antena. En la actualidad hay generadores de RF "analógicos" y generadores

"digitales". En realidad todos tienen componentes y circuitos análogos y digitales internos,

la diferencia esta principalmente en las capacidades de modulación. Un generador de RF



analógico puede o no generar salida con modulación en AM, FM, PM y a veces

modulación por pulsos. Un generador de RF "digital" tiene un generador IQ interno o

externo que genera señales de radiofrecuencia moduladas en diversos esquemas de

modulación digital, como pueden ser 64QAM, QPSK, 8VSB u otros de salto de frecuencia

como señales de Bluetooth, WLAN o CDMA.

Fig. 1. 2. Generador RF SG-1240 de EDLaboratory

Osciloscopio digital.

La característica fundamental de un osciloscopio digital es que la señal a visualizar es

procesada previa al despliegue. Por lo tanto, debe conocerse los métodos de adquisición

de la señal y el Teorema de Nyquist aplicado en la conversión analógico-digital.

Fig.1.3. Vista típica de un osciloscopio digital.

Existen tres modos de adquisición: De muestreo, de detección de picos y promediado.

Muestreo. En este modo de adquisición, el osciloscopio realiza muestreos de la señal a

intervalos regulares para generar la forma de onda. Este modo representa las señales con

mayor exactitud la mayor parte del tiempo. Sin embargo, este modo no adquiere las

variaciones rápidas de señal que se puedan producir entre muestreos. Esto puede dar

como resultado representaciones falsas y provocar la pérdida de pulsos estrechos. En

tales casos, debe utilizarse el modo de detección de picos para adquirir datos.



Detección de picos. En este modo de adquisición, el osciloscopio busca los valores más

alto y más bajo de la señal de entrada en cada intervalo de muestreo, y utiliza dichos

valores para presentar la forma de onda. De esta manera, el osciloscopio puede adquirir y

presentar pulsos estrechos, que podrían haberse perdido en el modo de muestreo. El

ruido podría ser mayor en este modo.

Promediado. En este modo de adquisición, el osciloscopio adquiere varias formas de

onda, las promedia y presenta la forma de onda resultante. Se puede utilizar este modo

para reducir el ruido aleatorio.

Frecuencia de Nyquist.

La frecuencia máxima que cualquier osciloscopio digitalizador en tiempo real puede medir

sin errores corresponde a la mitad de la velocidad de muestreo. Esta frecuencia se

denomina frecuencia de Nyquist. La información de frecuencias superiores a la frecuencia

de Nyquist se muestrea de manera deficiente (inframuestreo), lo que se traduce en

representaciones falsas de FFT.

La función matemática transforma los 2048 puntos centrales de la forma de onda en el

dominio de tiempo en un espectro de FFT. El espectro de FFT resultante contiene 1024

puntos que transcurren desde CC (0 Hz) hasta la frecuencia de Nyquist.

ANALIZADOR DE ESPECTROS

Un analizador de espectro es un equipo de medición electrónica que permite visualizar

en una pantalla las componentes espectrales en un espectro de frecuencias de las

señales presentes en la entrada, pudiendo ser ésta cualquier tipo de ondas eléctricas,

acústicas u ópticas. Es especialmente útil para medir la respuesta en frecuencia de

equipos de telecomunicaciones (amplificadores, filtros, acopladores, etc) y para

comprobar el espectro radioeléctrico en una zona determinada con la ayuda de una

antena.


http://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_de_frecuencias

http://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_de_frecuencias

http://es.wikipedia.org/wiki/Equipos_de_medici%C3%B3n_de_electr%C3%B3nica


Fig. 1.4. Analizador de espectros HP8591E

Fig 1.5. Analizador de espectros EXA de Agilent Technologies.

Controles importantes

Center Freq. / SPAN:

Estos controles permiten ajustar la ventana de frecuencias que se pretende analizar. Se

define como SPAN a todo el rango de frecuencias que se barre y visualiza en la pantalla.

Puede ajustarse dicha ventana fijando los parámetros Center Freq/SPAN, que fija una

frecuencia central y el ancho de la ventana o indicando la frecuencia inicial y final (START

Freq / STOP Freq.).

Escala Vertical:Este control permite ajustar a cuántos dB equivale una división vertical de la pantalla

(siempre que la escala vertical esté configurada en dB).



Reference Level:

El control de REFERENCE LEVEL establece cual será el nivel que se le asignará a la

línea superior de la pantalla que será la referencia para las mediciones. Esto es, si se

selecciona REF LEVEL= 0dBm, la línea superior de la pantalla corresponde a 0dBm. Si se

está midiendo una señal cuya potencia es -10dBm, la misma llegará hasta la línea

inmediata inferior a la de REF LEVEL.

Reference Level Offset:

Este control permite mover la posición del REF LEVEL a cualquier otro lado de la pantalla.

Al cambiar este valor, el REF LEVEL ya no se encontrará en la línea superior de la

pantalla.

Attenuation:

Este control establece que valor de atenuación aplicará la etapa de entrada.

Debe recordarse que a mayor atenuación, mayor es el nivel de ruido que aparece en

pantalla.

Sin embargo debe tenerse cuidado de no sobrepasar el nivel de entrada fijando una

atenuación baja con señales de gran amplitud. Este control tiene un modo AUTO en el

cual ajusta la atenuación al valor que el quipo crea más conveniente según el nivel de

entrada.

Una vez visualizadas las características de la señal a medir, podrá ponerse el control en

manual para mejorar la calidad de la medición.

Debe recordarse que variar la atenuación no debe resultar en un cambio del nivel de

señal mostrado en pantalla ya que al variar la misma, el equipo ajusta la ganancia del

amplificador de FI para compensar tal efecto.

Sweep Time:

Este control establece cuanto tiempo le tomara al equipo realizar todo el barrido del rango

de frecuencias configurado mediante el control SPAN. Generalmente, este parámetro

opera en el modo automático, y su valor depende de las configuraciones de SPAN y

RBW.

RBW (Resolution Bandwidth):



Este control permite fijar el ancho de banda del filtro de frecuencia intermedia. Valores

pequeños de este parámetro nos permiten discriminar frecuencias muy cercanas entre sí.

Sin embargo, debe recordarse que a menor RBW se requiere mayor tiempo de barrido

para que la indicación no presente error por el tiempo de establecimiento del filtro. Este

control generalmente se encuentra en modo AUTO, pero puede cambiarse al modo

manual para resolver frecuencias cercanas.

Video BW:

Este control cambia la frecuencia de corte del filtro de video que se encuentra a la salida

del detector. Esto nos permite obtener una representación más nítida en pantalla.

Generalmente se encuentra en modo AUTO pero puede cambiarse a modo manual de ser

necesario.

Medidor de parámetros de inductancia, capacitancia y resistencia (LCR)

Los medidores LCR sirven para determinar los datos específicos de magnitudes

eléctricas. Con los medidores LCR se puede obtener con precisión los valores de

inductancia, capacidad y resistencia.

Fig 1.6. Medidor LCR BK Precision 889B

Para la medición de los parámetros se aplica una señal alterna, para lo cual el medidor

tiene frecuencias típicas de la señal de prueba, siendo 1Khz, la frecuencia más usada.

Los parámetros típicos de medición son:

Z Impedancia de AC

DCR Resistencia de DC

Ls Inductancia en modo serial



Lp Inductancia en modo paralelo

Cs Capacitancia en modo serial

Cp Capacitancia en modo paralelo.

Q Angulo de fase

ESR Resistencia equivalente serie

D Factor de disipación

Q Factor de calidad.

Modos de uso: Serie o Paralelo

a) Serie b) ParaleloFig. 1.7 Modelos equivalentes de los dispositivos pasivos

Los inductores de bajo valor Q e inductancia (por ejemplo los de núcleo de aire) se leen

en modo serie. Los inductores con núcleo de hierro y alta inductancia se leen en modo

paralelo.

Los capacitores de valores altos (en el orden de los micros) se leen en modo serie

aplicando bajas frecuencia. Los capacitores de valores bajos se lee en modo paralelo

aplicando altas frecuencias de prueba.

Correlación con los temas del curso:

La temática del manejo de los instrumentos de medición, está relacionada con todos los

temas del programa de la materia, ya que mediante el manejo adecuado de dichos

instrumentos se podrá realizar de manera efectiva prácticas entre las que se encuentran

la modulación de amplitud, de frecuencias, de pulsos, de pulsos codificados, digital entre

otras.



Material necesario. Protoboard

Resistencias varias

Capacitancias varias

Inductancias varias

Equipo necesario. 1 Generador de RF marca EdLaboratory con conectores.

1 Osciloscopio digital marca Tektronics 2024B o 2022B con puntas

1 Analizador de Espectro HP8591E o EXA de Agilent con puntas, ratón y teclado

1 Medidor LCR BKPrecision 889B con puntas

Metodología

Manejo del generador de RF

1. Sintetizando una señal senoidal.

Conecte la salida del generador de RF a un osciloscopio,

Usando el botón FREQ en la sección de DATA ENTRY introduzca 10 con el

teclado y el botón Mhz/dBu

En la sección de Output ajuste la amplitud de salida probando con unidades en

dBm y en volts.

De las lecturas en el osciloscopio diga cuál es la relación entre las unidades.

2. Función modulación AM.

Encienda la función de modulación oprimiendo el botón MOD en la sección

MODULATION.

La frecuencia de portadora es ahora los 10Mhz del ejercicio anterior.

Active el modo Amplitud modulada oprimiendo el botón AM en la sección DATA

ENTRY

Seleccione cualquiera de las frecuencias de la señal moduladora interna 400 Hz o

1Khz en la sección MODULATION.



Visualice la señal en el osciloscopio y varíe el índice de modulación con los

botones flecha arriba y abajo en la misma sección.

Manejo del generador de señales arbitrarias:

1. Sintetizando una señal senoidal.

Al encender el aparato se muestra una señal senoidal

La pantalla muestra varios datos, para el ajuste de estos muévase entre dichos

campos y posiciónese en el que se va a modificar.

El nuevo valor se ajusta con el teclado, la perilla o con los botones Value.

2. Función modulación.

Oprima la función MODE seguida de la tecla AM / FM según se desee.

Los parámetros de cada modulación se muestran en pantalla.

Observe el rango de variación válido para cada parámetro.

Manejo de la función FFT del osciloscopio digital

Antes de configurar el osciloscopio en modo FFT o el analizador de espectros debemos

tener una idea clara de las características de la señal a medir, esto es, su potencia, ancho

de banda, frecuencia central, etc

Visualización del espectro de una senoidal.

1. Configure un generador de señales para tener a disposición una señal senoidal a la

frecuencia y amplitud deseada.

2. Configuración de la forma de onda en el dominio de tiempo

Pulse AUTOCONFIGURAR para mostrar una forma de onda YT.

Gire el mando POSICIÓN VERTICAL de la forma de onda YT para centrarla

verticalmente. De este modo se garantiza que la FFT mostrará un valor de CC

verdadero.

Gire el mando POSICIÓN HORIZONTAL hasta situar la parte de la forma de onda

YT que desea analizar en las ocho divisiones centrales de la pantalla. El

osciloscopio calcula el espectro de FFT mediante los 2,048 puntos centrales de la

forma de onda en el dominio de tiempo.

Gire el mando VOLTS/DIV para garantizar que toda la forma de onda permanece

en pantalla. Si la forma de onda no queda completamente visible, puede que el



osciloscopio muestre resultados de FFT erróneos (por la adición de componentes

de frecuencia).

Gire el mando SEC/DIV para proporcionar la resolución que desee en el espectro

de FFT. Si es posible, establezca el osciloscopio de modo que muestre varios

ciclos de señales.

3. Configurar la presentación de la FFT

Pulse el botón MENÚ MATEM.

Establezca la opción Fuente en FFT y seleccione el canal fuente en donde se

conectó el generador.

Utilice las opciones para seleccionar el algoritmo de ventana.

Oprima el botón CURSOR para activar los cursores de Amplitud y de tiempo para

tomar medidas en amplitud y frecuencia respectivamente.

Deberemos observar algo similar a la figura 1.8

Fig. 1.8 Pantalla del osciloscopio digital en modo FFT.

En donde:

1. Valor de la Frecuencia en el centro de la pantalla.

2. Escala vertical en dB/div.

3. Escala horizontal en frec/div.

4. Tasa de muestreo en muestras/segundo



5. Tipo de ventana FFT.

VISUALIZACIÓN DE UNA SEÑAL DE AM.

1. Configure un generador de señales para que produzca una señal AM con frecuencia

portadora igual al ejercicio anterior. (Porcentaje de modulación y amplitud cualquiera).

2. De ser necesario, realice los ajustes en la configuración de tiempo y FFT.

3. Utilice las opciones el factor de magnificación en FFT para resolver (distinguir) las tres

componentes del espectro de la señal AM.

4. Observe el efecto en el espectro al variar el porcentaje de modulación.

5. Observe el efecto en el espectro al variar la frecuencia de la señal moduladora.

Manejo del analizador de espectros .Modelo HP8591E

Modo de calibración

Encienda el analizador y espere un poco.

Oprima el botón PRESET (que sirve para establecer la configuración Default)

Conecte con un cable con los conectores apropiados la salida Cal Out a la entrada

INPUT 50 .

Observe que la espiga esta al centro y posiciónese en lo alto oprimiendo Peak

Search en la sección MARKER.

Verifique los valores de potencia y frecuencia indicados en pantalla por el equipo.

(ver figura 1.9).

Oprima el botón de AMPLITUDE y verifique el efecto en pantalla de los siguientes

botones virtuales: Units, ATTEN, REF-LEVEL, Vertical Scale.

Oprima el botón FREQUENCY y verifique el efecto de los botones virtuales

Center, Start, End.

Oprima el botón SPAN y varíe el valor del rango de frecuencias a desplegar.

Oprima el botón MKR FCTN y ahora vuelva a variar el SPAN.



Fig. 1.9 Vista de pantalla del analizador HP8591E

VISUALIZACIÓN DE UNA SEÑAL DE AM

Configure un generador de señales para que produzca una señal AM con

frecuencia de portadora de 1MHz y porcentaje de modulación cercano al 100%.

Ajuste la frecuencia central al valor de la frecuencia de portadora.

Active MKR FCTN para fijar la frecuencia central y cambie el valor de SPAN para

una mejor visualización de las bandas laterales

Ajuste en los controles de AMPLITUDE, nivel de referencia y la escala vertical

para visualizar lo mejor posible.

Oprima el botón BW para ajustar la resolución a un valor menor a la frecuencia de

la señal moduladora y así distinguir las bandas laterales.

Active los marcadores para realizar las lecturas de amplitud y frecuencia

deseadas.



Mediciones de inductancia con un LCR.

Calibración

Con las puntas sin conectar, presione el botón OPEN para calibrar a circuito abierto y

espere a que el equipo suene indicando la finalización.

Con las puntas en corto, presione el botón SHORT para calibrar a corto circuito y espere a

que el equipo suene indicando la finalización.

Medición

1. Conecte un inductor con núcleo de aire al conector especial del LCR y seleccione

medición automática (el aparato deberá quedarse en la opción L serie).

2. ¿Cuál es el valor de la lectura para la frecuencia de prueba más baja del aparato?

Inductancia:____________ Qs:____________ ESR:_____________

3. ¿Cuál es el valor de la lectura para la frecuencia de prueba más alta del aparato?

Inductancia:____________ Qs:____________ ESR:_____________

4. Cambie el aparato al modo paralelo (Lp) y repita las mediciones anteriores.

Inductancia:____________ Q:____________

Inductancia:____________ Q:____________

5. ¿Existe diferencia en las lecturas en los diferentes modos?

Sugerencias didácticas. Revise el criterio de Nyquist y la teoría de digitalización de señales y el algoritmo de la

FFT para entender mejor la operación del osciloscopio digital.

Revise las técnicas de generación y síntesis de señal de alta frecuencia.

Realice mediciones de capacitores y resistores con el LCR. Investigue el significado del

parámetro D en los capacitores.

Revise los procedimientos para realizar las equivalencias entre circuitos serie y paralelo

en inductores.



Reporte del alumno (Resultados)

El alumno obtiene la habilidad de desplegar señales senoidales y de AM a partir de

generadores de señales arbitrarias y de RF.

El alumno obtiene la habilidad en el manejo del modo FFT en el osciloscopio digital.

El alumno encuentra que el analizador de espectro presenta mayor robustez en la

visualización de señales en el dominio espectral.

El alumno refuerza el conocimiento de los parámetros de un inductor mediante la

medición de éstos.

Bibliografía preliminar.

Guía para mediciones electrónicas y prácticas de laboratorio / Stanley Wolf, Richard F.

Smith -- México : Prentice-Hall, c1992

Instrumentación electrónica moderna y técnicas de medición / William D. Cooper, Albert

D. Helfrick -- México : Prentice-Hall, c1991

En internet

Manejo de osciloscopio digital

http://www.youtube.com/watch?v=A4pFqYP2CIU&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=cV5vCOyfkJU&feature=relmfu

http://www.youtube.com/watch?v=Q1t9hawyMeY

Manejo del analizador de espectros:

http://www.youtube.com/watch?v=Wb8DCpT-FB4

http://www.youtube.com/watch?v=JJGENw9ap2U

Manejo de un medidor LCR

http://www.youtube.com/watch?v=9ju1z0GS6hw


http://www.youtube.com/watch?v=9ju1z0GS6hw

http://www.youtube.com/watch?v=JJGENw9ap2U

http://www.youtube.com/watch?v=Q1t9hawyMeY

http://www.youtube.com/watch?v=cV5vCOyfkJU&feature=relmfu

http://www.youtube.com/watch?v=A4pFqYP2CIU&feature=related


PRÁCTICA No.2ANTENAS

Objetivo general: Desarrollar en el estudiante la habilidad para construir y probar una antena típica.

Introducción.Las antenas constituyen una parte fundamental de los sistemas radioeléctricos de

comunicaciones. Las antenas actúan como emisores o receptores de ondas

electromagnéticas que transportan información señales de radiodifusión sonora y

televisión, bien sea de sistemas radioeléctricos terrestres, de satélite, microondas o cable.

Las antenas son elementos pasivos cuyas características pueden considerarse

bidireccionales, es decir, que permiten también la transición de una onda no guiada que

se propaga en el espacio, a una onda guiada en una línea de transmisión conectada a un

receptor.

En su forma más simple una antena puede estar constituida por un alambre conductor o

por una combinación de éstos, que pueden ser alambres, varillas, tubos, placas, etc., de

dimensiones adecuadas.

Para que una antena sea eficiente, es decir, para que radie la mayor parte de la energía

que se le suministre, o que transmita al receptor la mayor parte de la energía que capture,

sus dimensiones deben ser del orden de una longitud de onda. Lo habitual en la práctica

las dimensiones de la antenas se sitúan entre alrededor de 1/8λ y alrededor de una λ. Si

sus dimensiones son mucho menores su eficiencia se reduce considerablemente, pero

esto en algunas aplicaciones como los controles de cierre y apertura de puertas de casas

o vehículos o teclados y ratones de computadoras, no es de mucha importancia porque se

manejan potencias muy pequeñas y las distancias entre los transmisores y receptores por

lo general son muy pequeñas. En otras aplicaciones, como los sistemas de

comunicaciones en las bandas de ondas kilométricas (30‐300 KHz) y miriamétricas (3 a

30 KHz), también se utilizan antenas mucho menores de una longitud de onda. En estos

sistemas, la baja eficiencia de la antena se compensa con la muy alta potencia de los

transmisores, superior por lo general a 100 Kw.

Parámetros de antenas:

Diagrama de radiación.

Directividad



Ganancia

Polarización

Impedancia

Área y longitud efectivas.

Una antena típica es la antena dipolo, cuyo diagrama de radiación se muestra en la figura 2.1.

a) b)Fig.2.1. Diagrama de radiación de una antena dipolo a) En el espacio b) En el plano

principal.

Una antena direccional típica muestra un diagrama de radiación como en la figura 2.2, mostrando a su vez el parámetro de directividad que nos indica la capacidad de la antena para concentrar la energía radiada.

Fig. 2.2. Directividad vista en el diagrama de radiación.

La polarización de una antena, ver figura 2.3 está dada por la dirección del campo

eléctrico de la onda electromagnética radiada, puede ser lineal (horizontal o vertical) o

elíptica (que incluye el caso circular).



Fig.2.3. Polarización vertical en una antena

Lo que conocemos como antena de ferrita es en realidad un transformador cuyo

propósito. En el caso de la presente práctica se considerara que la antena, un mono-polo

de un cuarto de longitud de onda. Este dispositivo, al estar inmerso en un campo

electromagnético variable, sufrirá la inducción de una FEM: la señal de AM convertida en

oda eléctrica.

Debido a que no es posible tener una antena de la longitud requerida para captar

emisiones de radio AM, se usan antenas de longitudes menores. A consecuencia del uso

de una antena corta, el voltaje inducido también es menor y por lo tanto se hace necesario

amplificar esta señal.

Fig. 2.4. Antena de Ferrita.




El tema de antenas es de gran importancia ya que forman parte de los transmisores y

receptores de telecomunicaciones los cuales envía señales moduladas como se ve en las

unidades de modulación analógica, de pulsos y digital.

Por tanto se relaciona con el estudio de los sistemas de telecomunicaciones vistos en las

unidades de televisión, comunicación satelital, microondas, telefonía.

Material necesario:

2 antenas ferrita en buen estado. 1 capacitor trimmer nuevo o de deshueso, (de hasta 200pF) 15 metros de alambre del 18 ó 20.

Equipo necesario:

1 osciloscopio 1 analizador de espectro u oscilopio digital. 1 generador de funciones.

Metodología:Sintonización de la antena

Para lograr la sintonización requerimos de una antena de ferrita a sintonizar o receptora y

de otra llamada maestra o emisora. Ver figura 2.5. (solamente se muestran los primarios

de las antenas).

1) Identifique los bobinados primario y secundario de las antenas de ferrita.

Fig. 2.5. Circuito a implementar para la sintonización de la antena de ferrita.

2. La antena emisora es alimentada con un generador con señal senoidal de 1MHz y

2Vpp.

3. La antena receptora tiene un capacitor variable o trimmer de 50pF en paralelo.



4. Ubicar las dos antenas en forma paralela y lo más cercana posibles.

5. Con un desatornillador de relojero (preferentemente cubierto con plástico) ajuste el

trimmer hasta lograr una señal de máxima amplitud en el osciloscopio.

Recepción de una señal de AM

1. Utilice el cable largo como antena monopolo y conéctelo al circuito sintonizado

anteriormente (ver figura 2.6). Nota: utilice como tierra de la antena, la tierra del

osciloscopio.

Fig. 2.6. Circuito para recibir una señal de AM.

2. Posiblemente requiera un reajuste en el trimmer para tener la máxima lectura en el osciloscopio o en el analizador de espectros.3. Reporte la lectura del analizador de espectros.

Sugerencias didácticas

Reporte del alumno (resultados)

1. El la primera parte observará la señal sinusoidal acoplada por las antenas de ferrita con

amplitud que dependerá de la calidad de las ferritas y la separación entre éstas.

2. En la segunda parte deberá captar la estación radio 1000 en la banda de AM o la que

se encuentre más cercana




Roy, Blake; “Sistemas electrónicos de comunicaciones”, 2ª edición Thomson Learning.

Tomasi, Wayne; “Sistemas de comunicación Electrónica”, 4ª edición, Prentice Hall.

Louis, Frenzel; “Electrónica aplicada a los sistemas de comunicaciones”, 3ª edición, Alfaomega.

Internet

http://www.youtube.com/watch?v=KZnCdQfWn7o

http://www.youtube.com/watch?v=jYWmY1amohQ


http://www.youtube.com/watch?v=jYWmY1amohQ

http://www.youtube.com/watch?v=KZnCdQfWn7o


PRÁCTICA No.3MODULACIÓN DE AMPLITUD

Objetivo general: Desarrollar en el estudiante la habilidad para identificar los parámetros de una señal modulada en amplitud.

Introducción.

Históricamente, éste fue el primer método de modulación utilizado en los inicios de la

radio, a principios del siglo XX y continúa utilizándose extensamente en todo el mundo,

principalmente para servicios de radiodifusión sonora en las bandas de ondas medias

(540 a 1600 KHz) y de ondas cortas (2 a 30 MHz). A pesar de ser un sistema de

modulación poco eficiente, tanto desde el punto de vista espectral como de consumo de

energía en el transmisor, una razón para seguir empleándolo es la simplicidad del

receptor, lo que permite la fabricación de receptores sencillos y de bajo costo, al alcance

de las personas de pocos recursos.

En este tipo de modulación, la amplitud de la portadora varía según la señal de

información, de modo que la información de amplitud y frecuencia de ésta se “montan”

sobre la portadora haciendo que su envolvente varíe de acuerdo a la señal moduladora o

de información. Ver figura 2.1.

Fig. 2.1 Señal modulada en amplitud en el dominio temporal.

Es importante que el índice o profundidad de modulación no supere el 100%

(sobremodulación) ya que en este caso la envolvente se pierde (ver figura 2.2) y en ese

caso la única forma de desmodular la información es mediante detección síncrona.



Fig. 2.2. Señal de AM con sobremodulación.

También es importante conocer la representación de la señal de AM en el dominio de la

frecuencia, puesto que de este modo se nos presentará en el osciloscopio digital en el

modo FFT o en el analizador de espectros. Una señal modulada con un tono o frecuencia

simple se muestra en la figura 2.3.

Fig. 2.3. Espectro ideal de una señal de AM modulada con un tono.

Existen diversas técnicas para generar una señal de AM, la que utilizaremos en esta

práctica es mediante dos moduladores balanceados conectados de modo que forman una

celda de Gilbert. Ver figura 2.4.

Por otro lado la demodulación se realiza con un circuito simple conocido como detector de

envolvente, ver figura 2.5, el cual puede verse como una especie de detector de pico por

cada ciclo de la portadora.



Fig.2. 4. Modulador de AM con celda de Gilbert.

Fig. 2.5. Detector de envolvente.


Este es el primer tipo de modulación empleado para señales analógicas y es la variante

más común de la modulación de amplitud. Servirá para la comprensión de la modulación

de doble banda lateral con portadora suprimida, banda lateral única, banda lateral

residual. Para después compararse con la modulación de frecuencia y con las

modulaciones digitales.

Material necesario: 1 diodo 1N914 o 1N4148

Resistencias y capacitores según circuito.

Equipo necesario:



1 Osciloscopio.

1 Tarjeta MCM21 (Comunicaciones analógicas II)

1 Generador de señales arbitrario o RF.

1 Fuente de alimentación doble salida (+12 y -12V).

Metodología:

Modulación AM.

1. Identifica el generador VCO1 en la tarjeta Comunicaciones Analógicas II, ajusta los

controles de rango de frecuencia, frecuencia y amplitud para tener una salida de 600

Khz, 1 Vpp. Ver figura 2.6.

Figura 2.6. Sección generadora VCO1 en tarjeta MCM21

2. Configura el generador de señales externo para que produzca una señal moduladora

senoidal con fm=1kHz y Vm=1 Vp-p.

3. Aplica la señal del VCO1 en el pin 7 CARRIER de la tarjeta. Ver figura 2.7.

4. Aplica la señal moduladora externa en el pin 8 SIGNAL de la tarjeta.

5. Observa la señal modulada en el pin 9 OUT de la tarjeta

6. Varía el potenciómetro RV4 ¿Qué función tiene?___________________

______

7. Varia el nivel de amplitud de la señal modulada con el potenciómetro RV5.



Fig. 2.7. Modulador de AM con C.I. MC1496.

Mide el índice de modulación mediante la lectura de Vmax y Vmin y aplicando la fórmula

siguiente:

m = (Vmax -Vmin)/(Vmax+Vmin)*100%

Llena la tabla 2.1 con 3 índices de modulación diferentes.

Tabla 2.1. Registro de lecturas

Desmodulación AM

1. Realice el cálculo de la red RC del detector de envolvente para las frecuencias de

portadora y moduladora deseada.

La ecuación de diseño es la siguiente:


Vmax Vmin(volts) Índice de modulación = (Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)*100%


τ=R1C1≤1ωm √ 1

ma2

−1

En donde ma es el índice de modulación (0 a 1)

2. Construya el circuito de la figura 5 empleando un diodo 1n4148 o equivalente.

3 Ajuste la señal de salida del circuito de la figura 2.7 al máximo de amplitud y aplíquelas

al circuito implementado.

4 Tome lecturas con el osciloscopio y compare la señal original con la señal

desmodulada.

5 ¿Cómo se puede mejorar la calidad de la señal desmodulada?

Sugerencias didácticas.

Investigue lo siguiente:

Circuitos moduladores alternativos.

Circuitos demoduladores alternativos.

Banda de frecuencias de la radiodifusión AM comercial y el ancho de banda de un

canal de voz.

Las características de propagación de la AM comercial y los niveles de recepción

aceptables por un radiorreceptor.

Las diferencias con la modulación de doble banda lateral con portadora suprimida.

Las diferencias con la modulación de banda lateral única.

Las diferencias con la modulación de banda lateral vestigial o residual.

Los efectos del ruido en este tipo de modulación y el efecto de umbral.

Las tendencias a la AM en la radio digital.


El alumno obtendrá una señal vista en el osciloscopio como en la figura 1, mientras que

para las lecturas en el analizador de espectros deberá verse como la figura 2.8.



Fig.2.8. Vista de la señal AM en el analizador de espectro

Por otro lado la salida del demodulador de am deberá verse como la parte Vdp en la figura 2.9.

Fig.2.9 Envolvente a la salida del desmodulador



Tomasi, Wayne; “Sistemas de comunicación Electrónica”,4ª edición, Prentice Hall.


En internet:http://www.youtube.com/watch?v=hXWzl2lbC40&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=fCdSdDC25I4&feature=related


http://www.youtube.com/watch?v=fCdSdDC25I4&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=hXWzl2lbC40&feature=related


PRÁCTICA No.4Modulación de Frecuencia

Objetivo general: Desarrollar en el estudiante la habilidad para identificar los parámetros de una señal modulada en frecuencia.

Introducción.

En el caso de modulación angular, se hace variar la frecuencia o la fase de la portadora.

Así la modulación angular tiene dos variantes: modulación de frecuencia (FM) y

modulación de fase (PM). En ambos casos, la amplitud de la portadora se mantiene

constante. Por esta razón a estos tipos de modulación se les designa también como de

envolvente constante, en tanto que a la modulación de amplitud se le designa como de

envolvente variable. A veces a la modulación angular se le designa también como

modulación exponencial. Ver figura 3.1.

Fig 3.1. Señal modulada en frecuencia FM.

Algunas características importantes de la modulación FM son las siguientes:

a) A diferencia de AM, la potencia de salida de un transmisor de FM o PM es constante,

independientemente del índice de modulación.

b) La frecuencia de la señal modulada varía proporcionalmente a la amplitud de la señal

moduladora y no de su frecuencia.



c) La rapidez de la desviación de frecuencia depende de la frecuencia de la señal

moduladora. En otras palabras, cuanto mayor sea la frecuencia de la señal moduladora,

más rápidamente se desviará la frecuencia de su valor central.

d) La señal modulada en frecuencia (o fase) contiene un número teóricamente infinito de

bandas laterales.

e) En el caso de la señal moduladora sea un tono, las amplitudes de las bandas laterales

se puede determinar de modo que para evaluar la amplitud de una banda lateral

determinada, es necesario conocer el valor de la función de Bessel correspondiente al

índice de modulación del tono. AJn (β), siendo A la amplitud de la portadora sin modular.

f) En el caso de la señal moduladora sea un tonoωm, las bandas laterales están separadas

de la frecuencia central nωm.

Un espectro típico de una señal FM modulada por tono se observa en la figura 3.2.

Fig. 3.2. Espectro ideal de una señal de FM modulada con un tono.

Modulador de FM

Existen técnicas directas e indirectas para generar una señal de FM. En este caso

analizaremos una técnica directa.

El oscilador controlado por voltaje varía la frecuencia de su señal de salida de acuerdo al

voltaje de entrada. La onda de salida puede ser senoidal o rectangular y la sensitividad o

ganancia de conversión Kv del VCO está dado por el cociente del cambio de frecuencia

vs cambio de voltaje, tal como se observa en la figura 3.3.


VCO


Fig. 3.3. Ganancia de conversión de un oscilador controlado por voltaje.

Un VCO discreto implementado con varactor y transformador de RF se muestra en la figura 3.4.

Fig. 3.4. VCO implementado en la tarjeta MCM21.

Demodulación de FM

En cuanto a las técnicas de demodulación de FM existen varias tales como:

discriminadores, detectores de cuadratura, contadores de pulso y lazos de amarre de

fase. En nuestro caso se utilizará un circuito PLL. Ver figura 3.5.

Un lazo de Amarre de Fase es un sistema compuesto por tres bloques:

Detector de Fases (PD).

Oscilador Controlado por Voltaje (VCO).



Filtro de Lazo.

Fig. 3.5. Lazo de amarre de fase PLL como demodulador de FM

Operación del PLL

Una señal de entrada con frecuencia de Fx es una de las entradas al detector de fase. La

otra entrada viene de un VCO. La salida de un de un detector de fase se filtra por un filtro

pasabajos. Este remueve las frecuencias originales, sus armónicas y la frecuencia suma.

Solo la frecuencia diferencia (baja frecuencia y cd) sale del filtro pasabajos. Este voltaje

de cd entonces controla la frecuencia VCO.

El sistema realimentado engancha la frecuencia del VCO a la frecuencia de entrada.

Cuando el sistema trabaja de manera correcta, la frecuencia VCO es igual a Fx, la misma

que la de la señal de entrada. Por lo tanto, el detector de fase tiene dos entradas con

frecuencias iguales; el ángulo de fase entre estas entradas determina la cantidad de

voltaje de cd de salida. Si la frecuencia de entrada cambia, la frecuencia del VCO la

seguirá.


Este es el segundo tipo de modulación empleado para señales analógicas y es la variante

más común de la modulación analógica. Servirá para la comprensión de la modulación

digital. Y para la estructura de los radiorreceptores y transmisores.



Material necesario: 1 CI CD4046B

Resistencias y capacitores según diseño.

Equipo necesario: 1 Tarjeta MCM21 (Comunicaciones analógicas II)

1 Osciloscopio digital.

1 Generador de señales onda arbitraria /RF

1 Fuente de alimentación simétrica (+12 y -12)

Metodología:

Alimente la tarjeta MCM21 con voltajes de +12 y -12 y tierra.

Ajuste la frecuencia del VCO (perilla blanca Frequency y botón negro) para una

portadora de 600Khz medida en RF/FM out. Ver figura 3.6.

Figura 3.6 Sección de FM en la tarjeta MCM21

Con la perilla blanca Level ajuste la amplitud de la portadora a 1 Vpp

La señal moduladora se aplicará a la entrada MOD IN de la tarjeta mediante un

generador externo

Observe la señal FM en RF/FM Out, con un osciloscopio y con un analizador de

espectro o un osciloscopio digital en modo FFT.

1. ¿Cuánta separación en frecuencia hay entre cada línea espectral? (ajuste el

equipo para tener la resolución correcta en pantalla) ____________



Ajuste la señal modulador en 5Khz, mida el ancho de banda de la señal FM y

determine la desviación de frecuencia del modulador:

2. Ancho de banda medida en el equipo__________

3. Desviación de frecuencia ______

Varíe la amplitud de la señal moduladora de 0.2 a 1Vpp

4. ¿Cuál es el efecto en el ancho de banda de la FM? ____________

Varíe solo la frecuencia del generador externo de 1 a 10 Khz

5. ¿Cuál es el efecto en el ancho de banda de la FM? ______________________

Demodulación de frecuencia.

Diseñe y arme un circuito demodulador de FM con el C.I. CD4046 apoyándose en la

figura 3.7 y para más detalle en sus hojas de datos (ver anexos).

Fig. 3.7. Estructura de CI CD4046.

Diseñe el VCO tal que:

La frecuencia de oscilación libre es la misma que la frecuencia de la portadora de

la señal FM.

La frecuencia de oscilación mínima sea menor a la frecuencia mínima instantánea

de la señal de FM.



La frecuencia de oscilación máxima sea mayor a la frecuencia máxima instantánea

de la señal de FM.

La frecuencia de oscilación libre (sin señal de entrada) así como las frecuencias mínima y

máxima de oscilación se determina con los valores de R1, R2 y C1.

Las ecuaciones de diseño siguientes son aproximadas por lo que habrá que incluir

potenciómetro para ajuste tanto en R1 como en R2

Nota: Antes de aplicar la señal de FM, pruebe la operación del circuito VCO

Diseñe el filtro del lazo del PLL (R3 y C2 en la figura 3.7).

Este filtro es del tipo pasabajas, use como criterio que la frecuencia del polo del

filtro esté en un rango de dos a cinco veces la frecuencia de la señal moduladora

pero 5 veces menor que la frecuencia de la portadora.

Aplique la señal de FM al pin 14 a través de un capacitor de acoplamiento de tipo

poliéster o cerámico de 1nF. Tome la salida del pin 10, no olvide poner la

resistencia Rs en el orden de 1 a 10 Khz.

Observe los oscilogramas de la señal modulada, la señal de información inicial y la

señal desmodulada por el PLL y responda:

¿Qué aspecto tiene la señal desmodulada?_____________________________

¿Cómo se puede mejorar la calidad de la señal desmodulada?______________

Sugerencias didácticas

Investigue lo siguiente:

Circuitos moduladores alternativos.

Circuitos desmoduladores alternativos.

Banda de frecuencias de la radiodifusión FM comercial y el ancho de banda de un

canal de voz.



Las características de propagación de la FM comercial y los niveles de recepción

aceptables por un radiorreceptor.

Las diferencias con la modulación de fase.

Las diferencias entre FM de banda angosta y FM de banda ancha.

Los efectos del ruido en este tipo de modulación y el efecto de umbral.

Las tendencias relativas a la FM en la radio digital.


1. Deberá observar que la separación entre las líneas espectrales es el valor de la

frecuencia de la señal moduladora (caso: modulación con tono).

2. Lectura extremo a extremo tomado del equipo.

3. Ancho de banda medido/ 2 – Frecuencia de la señal moduladora

4. El ancho de banda es altamente sensible a la amplitud de la señal moduladora.

5. El ancho de banda es poco sensible a la frecuencia de la señal moduladora.



Tomasi, Wayne; “Sistemas de comunicación Electrónica”, 4ª edición, Prentice Hall.


En internet

http://www.youtube.com/watch?v=hiofC2Su-qwhttp://www.youtube.com/watch?v=qsx8Q7O5l_o


http://www.youtube.com/watch?v=qsx8Q7O5l_o

http://www.youtube.com/watch?v=hiofC2Su-qw


PRÁCTICA No.5MODULACION DE PULSOS

Objetivo general: Desarrollar en el estudiante la habilidad para construir un circuito

modulador de Pulsos.

Introducción.Un tren de impulsos periódicos, por ejemplo, no contiene ninguna clase de información.

Un tren de impulsos está caracterizado por su amplitud, su período y la duración de cada

impulso. Si en alguna forma se imprimiera sobre alguno de estos parámetros una

variación proporcional a alguna otra señal, y que esta operación fuera reversible, se

tendría lo que se conoce como “Modulación Analógica de Impulsos”.

Hay varias formas de modulación analógica de impulsos (ver figura 5.1), pero tres son las

más conocidas y utilizadas:

1. La “Modulación de Amplitud de Impulsos (Pulse-Amplitude Modulation, PAM)”, en la

cual la altura o amplitud de cada impulso varía en función del valor de muestra de la señal

mensaje. El período y la duración de los impulsos no cambian.

2. La “Modulación de Duración o Anchura de Impulsos (Pulse-Duration (Width)

Modulation, PDM o PWM)”, en la cual la duración de cada impulso varía en función del

valor de muestra de la señal mensaje. El período y la amplitud de los impulsos no

cambian.

3. La “Modulación de Posición de Impulsos (Pulse-Position Modulation, PPM)”, en la cual

la posición de cada impulso varía, respecto a un punto de referencia, en función del valor

de muestra de la señal mensaje. La amplitud y la duración de los impulsos no cambian.



Fig. 5.1. Modulación de amplitud, de ancho y de posición de los pulsos.

Una señal PAM no es otra cosa que una señal muestreada con retención generada con

un circuito como el de la figura 5.2.

Fig. 5.2. Circuito de muestreo y retención.

Por otro lado la señal PDM o PWM se puede generar el esquema de la figura 5.3.

Fig. 5.3. Diagrama a bloques para generar una señal PWM.

La suma de la señal muestreada y la rampa debe producir un rango de valores positivos.

Mientras que la señal de comparación Vref o Vu se ajusta para que sin modulación la

señal PWM tenga un 50% de ciclo de trabajo. Ver figura 5.4.

Fig.5.4. Señales en un modulador de ancho de pulso.



La generación de una señal PPM se puede hacer a partir de la señal PDM, mediante el

uso de un multivibrador monoestable. Ver figura 5.5.

Fig. 5.5. Procedimiento para generar una señal PPM a) Esquema b) señales.


El tema de modulación de pulsos constituye el puente para la comprensión entre las

modulaciones analógicas y las modulaciones digitales, ya que como vemos ahora la

portadora es una señal rectangular típica en señales digitales, mientras que la información

es procesada por muestras y en algunos casos de manera continua (PWM).

Material necesario: 1 CI LM311 o comparador equivalente

1 CI 74LS123 o equivalente.

1 Transistor 2N3906 o equivalente

R de 2.2k, 1.5k, 100 K, 1 R de 6.8 K, 1R de 3.3K, 2K, 3.3K, 1.8K.

1 Capacitor de 1nF, y otro de 10 nf

Equipo necesario: 1 Osciloscopio de dos canales.

1 fuente de alimentación de Dc variable de 18 V/ 5V/ 2 A.

1 generador de señales arbitrarias.



Metodología:

PWM.1. Implemente el circuito que se muestra en la figura 5.6, el cual es un modulador

PWM continuo.

VOL

T

+12v + 5v

+

-

U1

LM311

2

37

5 64 1

8

GEN

NCR= 2.2k

T

Señal deInformación

OFFSET

Salida PWM

VOL

- 12v

NC

Figura 5.6 .Modulador PWM con comparador.

2. En uno de las entradas del LM 311 inyecta la señal de información que será una

señal senoidal en el intervalo de frecuencias de 100-300 Hz.

3. En la otra inyecta la señal diente de sierra que va de 1000-3000 Hz. Entre estos

valores podemos obtener una señal de salida estable.

4. Las señales se deben de encontrar en un nivel de offset de 0-5 volts pico

relativamente ya que el LM311 trabaja en niveles positivos de offset lo que quiere

decir arriba de 0v.

PPM.

1. Una vez obtenida la señal PWM proseguiremos a armar o completar

agregándole al circuito un monoestable también conocido como one-shot para

obtener la señal PPM. Ver figura 5.7.



RC XR X /C X

&

7 4 L S 1 2 3 / 2 2 1

12

31 41 5

4

1 3 Salida PPM

Entrada de la señal PWM

R= 1 .5 K

C= 0 .0 0 1 u F

R= 1 0 0 K

C= 0 . 0 0 1 u F

5 v

Fig. 5.7. Modulador PPM con monoestable.

2. Como se puede observar la señal de salida del PWM, la introducimos a un

circuito diferenciador, es decir un simple circuito RC.

3. Este funciona como filtro pasabajas ya que al salir la señal PWM y se inyecta

directamente en el circuito monoestable se obtiene a la salida dos señales iguales,

ó sea además de dar los pulsos angostos de bajada, se obtienen también los de

subida y al doble de la señal de portadora.

4. Por lo tanto con el diferenciador se evita esta doble señal igualando la portadora

para obtener los pulsos angostos de bajada en el circuito monoestable.

5. Variando la resistencia o el capacitor en el monoestable 74LS221 ó 123 cambia

el ancho del pulso. Observa la salida en el osciloscopio.

PAM1. Construya el circuito de la figura 5.8 para generar la PAM a partir de la PWM

generada anteriormente.



Fig. 5.8. Conversor PWM a PAM.

Sugerencias didácticas.Investigar

Otros circuitos para generar modulación PWM.

La relación de la PAM con los teoremas de muestreo.

Circuitos para la demodulación PWM y PPM.

Que uso tiene la PWM en electrónica de potencia.

Reporte del alumno (resultados)El alumno obtendrá oscilogramas como en la figura 5.9

.Fig. 5.9 Oscilogramas típicos del modulador PWM



En el caso de la obtención de la PAM, ver figura 5.10.

Fig.5.10. Oscilogramas típicos de la conversión PWM a PAM.



Tomasi, Wayne; “Sistemas de comunicación Electrónica”,4ª edición, Prentice Hall.


Internet

http://www.youtube.com/watch?v=Nsu39c53SJ8

http://www.youtube.com/watch?v=goXg7lxIprw


http://www.youtube.com/watch?v=goXg7lxIprw

http://www.youtube.com/watch?v=Nsu39c53SJ8

manual de practicas itel_sab

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