Mediciones en Receptores

Transcripción

1 Mediciones Electrónicas Mediciones en Receptores ~1960 ~1980 ~2015

2 Normativas de medición En AM: IRAM 4017 (Métodos de ensayo de radiorreceptores) En FM: IEC /82 (ex Nº 91 recomendaciones (1958)) IRAM 4051 (Equipos transmisores, receptores y tranceptores radiotelefónicos de ondas métricas y decimétricas con modulación angular para los servicios fijo y móvil terrestre.)

3 Diagrama simplificado de un receptor de FM Detector de RF Mezclador de FI Limitador Discrim. de frec. Oscilador local Altavoz de audio Nota: En AM el detector es un detector de envolvente.

4 Sensibilidades Mínimo nivel de señal de portadora que produce una señal de audio con determinadas características Sensibilidad útil. Sensibilidad de silenciamiento de ruido. Sensibilidad a la desviación.

5 Sensibilidad útil Representa la capacidad del Receptor de FM para convertir las desviaciones de frecuencia en señales de audio. Valor mínimo de la señal de RF que con modulación normal (400Hz, Dfm=30%) produce Pmax/2 a la salida con una relación SINAD de por lo menos 12dB SINAD S N N D D Nota: Pmax corresponde a la máxima potencia de audio sin distorsión.

6 Sensibilidad útil Potencia RF (Rg) Generador de RF Rg Antena Ficticia Receptor 300Hz-15KHz Elimina Banda Z L Medidor Modulante 400 Hz En FM comunicaciones Rin=Rg. En FM comercial y AM, adapto impedancia mediante antena ficticia. Potencia Audio (ZL) Receptores: Comerciales Dfmax = 75 khz (Df = 0.3*75kHz = 22.5 khz) Comunicaciones: Dfmax = 5 khz. (Df = 0.3*5kHz = 1.5 khz)

7 Sensibilidad útil Generador de RF Rg Antena Ficticia Receptor 300Hz-15KHz Elimina Banda Z L Medidor Modulante 400 Hz Potencia RF (Rg) 1) Busco Pmax sin distorsión con Volumen = máximo y PRF fuerte. 2) Disminuyo PRF, manteniendo (control volumen) Po=Pmax/2. 3) Mido SINAD, y compruebo que se mantenga por encima de 12 db. 4) Si se cumple 3 vuelvo al paso 2. 5) El mínimo valor de PRF obtenido es la Sensibilidad Util. Nota: También se puede medir con distorsímetro, analizador de espectros, etc.

8 Sensibilidad de silenciamiento de ruido de RF Mezclador de FI Limitador Discrim. de frec. Oscilador local Altavoz de audio El detector de FM presenta un umbral, en el cual un pequeño incremento de PRF produce una disminución considerable del nivel de ruido a la salida. Mínimo nivel de una señal de RF no modulada, que produce 20 db de silenciamiento de ruido, referido a la Pruido en ausencia de RF.

9 Sensibilidad de silenciamiento de ruido Generador de RF Rg Antena Ficticia Receptor Z L Medidor Modulante 400 Hz 1) Sin portadora mido Pruido a la salida del receptor. 2) Inyecto portadora (sin modular) y aumento el nivel hasta lograr Po=Pruido-20dB. El nivel de portadora así logrado es la sensibilidad de silenciamiento de ruido del receptor de FM. Nota: El ruido remanente (sin portadora) se debe al ruido y zumbido de la etapa de audio.

10 Sensibilidad a la desviación de RF Mezclador de FI Limitador Discrim. de frec. Oscilador local Altavoz de audio Es una medida de la adecuación de la ganancia de audio (Gaudio Df ). 1) Sintonizo el receptor a fp y se ajusta, con Volumen al máximo, Vp=-54dBm (1100V/300Ω, 550V/75Ω, 450V/50Ω). (Df = 0). 2) Incremento Df hasta obtener Po = Pmax/2. Así, la sensibilidad a la desviación (SD) es el Df en khz ó en % de Df máx.

11 Rechazos Rechazo de AM. Rechazo al canal adyacente. Rechazo a la frecuencia imagen. Rechazo a la frecuencia intermedia (FI).

12 Rechazo de AM AM+FM de RF Mezclador de FI Limitador Discrim. de frec. Oscilador local Altavoz de audio La mayoría de los discriminadores de FM responden a variaciones de frecuencia y amplitud. Debido a ello, es que se utilizan en la etapa previa los limitadores para mantener constante la amplitud. En consecuencia señal de salida también depende de la amplitud de la portadora el receptor de FM no debe responder a la modulación en amplitud.

13 Rechazo de AM Generador de FM+AM Rg Antena Ficticia Receptor Z L Hz-450Hz Hz-15KHz Medidor FM=400Hz AM=1KHz R AM P1 10log P3 P2 1) Con el primer filtro (llave en 1) se aplica una FM con Dfmax y un tono de fm=400hz, así se mide P1. 2) Con el segundo filtro (llave en 2) se mide ruido y distorsión = P2. 3) Se agrega AM superpuesta con m=30% y fm=1khz (modulo en frecuencia y amplitud), así se mide P3 (llave en 2). Nota 1: La supresión de AM depende del nivel de la portadora se mide para diferentes niveles. Nota 2: Para evitar el uso de filtros se puede utilizar un AE y medir todos los valores sobre la pantalla.

14 Rechazo de canal adyacente canal adyacente RF canal adyacente P 2( fs) Rca 10 log P1 ( fs fc) fs-fc fs fs+ Dfmx 97.3MHz fs+fc 97.5MHz f Rechazada por el sintonizado de FI. 1) Se aplica fs (condiciones de sensibilidad útil) y ajusta AGC (si tiene). 2) Se aplica fs+fc y se desatenúa (o se aumenta) RF hasta que nuevamente Po=Pn. El rechazo es = desatenuación sensibilidad.

15 Rechazo de frecuencia imagen OL RF Rfim P( fs) 10log P( fim) f=fs-fo I frecuencia intermedia fs-2f I frecuencia imagen fo fs Rechazada por el sintonizado de RF, cuanto mayor sea la f I, mayor será el rechazo a fim. 1) Se aplica f=(fs-2f I ) con modulación normal y el receptor sintonizado a fs. 2) Se aumenta la potencia hasta llegar a la condición sensibilidad útil (Pmax/2 en parlante). La relación entre la pot. de sensibilidad útil y la P(fim) es el rechazo. f

16 Rechazo de frecuencia intermedia OL RF R FI P( fs) 10log P( f I ) f=fs-fo I frecuencia intermedia fo fs Rechazada por el sintonizado de RF, cuanto menor sea la f I, mayor será el rechazo a f I. 1) Se aplica f=f I con modulación normal y el receptor sintonizado a fs, se aumenta la potencia hasta llegar a la condición de Pmax/2 (en parlante). La relación entre la pot. de sensibilidad y la P(f I ) es el rechazo. f

17 Relación de captura Generador de FM (F1) Ri/3 Ri Ri/3 Ri Antena Ficticia Receptor Z L Medidor Generador de FM (F2) Ri/3 Ri Rcap P ( f 2) 2 10log P1 ( f 1) 1) Generador de FM(f2) (interferente) conectado para mantener la adaptación pero sin señal, se aplica f1 (deseada) con amplitud -54dBm. 2) Se modula f1 a condiciones de sensibilidad útil. 3) Se corta la modulación de f1 y se modula f2 en condiciones normales y se aumenta el nivel de f2 hasta obtener -54 dbm; midiéndose P2. Los valores de f1 y f2, ó su diferencia, son especificados por el fabricante.

18 Característica de sintonía Indica la variación de la salida de audio a medida que se sintoniza el receptor, es decir, cuánto puede estar desintonizado un receptor de FM y aún escuchar bien la señal (ya que actúan los limitadores). Esta medición es importante porque a veces hay espúreas adyacentes al punto correcto de sintonía. 1) Se sintoniza el receptor a la frecuencia del generador. Modulación normal y con volumen Po=Pmax/2. 2) Se mide la salida a medida que se desplaza la portadora (por ej. 500 khz para cada lado) y se grafica Po vs. fp. 3) Se repite para diversos valores de la señal de entrada. Nota: En AM, si desintonizo 1 ó 2 khz ya no se escucha bien; la sintonía es más crítica.

19 Determinación de la característica del discriminador Generador Barredor Rg Antena Ficticia At. Receptor de FI Discrim. de frec. Medidor x y 1) Se barre en FI al receptor y se observa la salida del discriminador sobre un osciloscopio. Si Df aumenta, el rechazo al canal adyacente disminuye. Nota: Para Rx de FM comerciales: Dfmx = 150 khz + separación entre canales = 200 khz.