Cap. 7.-TRANSMISIÓN DE MODULA- CIÓN ANGULAR

Transcripción

1 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz ap. 7.-TRANSMISIÓN DE MODULA- IÓN ANGULAR Mduladres de FM drects La FM drecta es la dulacón anular en la cual la frecuenca de la prtadra varía es desvada drectaente pr la señal dulante. n la FM drecta, la desvacón de frecuenca nstantánea es drectaente prprcnal a la apltud de la señal dulante. La fura 6-4 uestra un daraa esqueátc para un eneradr de FM sple aunque altaente práctc y drect. El crcut tanque L y es la seccón para deternar la frecuenca para un scladr L estándar. El capactr del crófn es un transductr que cnverte la enería acústca a enería ecánca, la cual se usa para varar la dstanca, entre las placas de y, cnsecuenteente, cabar su capactanca. nfre varía, la frecuenca de resnanca varía. Pr l tant, la frecuenca de salda del scladr varía drectaente cn la fuente de snd externa. Esta es la FM drecta prque la frecuenca del scladr se caba drectaente pr la señal dulante y la antud del cab de frecuenca es prprcnal a la apltud del vltae de la señal dulante. Mduladres de dd varactr. La fura 6-5 uestra el daraa esqueátc para un eneradr de FM ás práctc y drect que usa un dd varactr para desvar la frecuenca de un scladr de crstal. R y R 2 desarrllan un vltae de c.c. que nverte el dd varactr plarzad D y deternan la frecuenca de reps del scladr. El vltae de la señal dulante externa area y resta del nvel de c.c. plarzad, l cual caba la capactanca del dd y pr l tant la frecuenca de sclacón. Ls cabs pstvs de la señal dulante ncreentan la plarzacón nversa sbre D, la cual dsnuye su capactanca e ncreenta la frecuenca de la sclacón. Al cntrar, ls cabs neatvs de la señal dulante dsnuyen la frecuenca de la sclacón. Ls duladres de FM de dd varactr, sn extreadaente ppulares, prque sn fácles de usar, cnfables y tenen la establdad de un scladr de crstal. Sn ebar, debd a que se usa un crstal, la desvacón de frecuenca pc se lta a valres relatvaente pequeñs. nsecuenteente, se usan prncpalente para las aplcacnes de banda ansta índce ba pr eepl en un rad óvl se duplex. Fura 6-4 Mdulafr de FM drect sple EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 3

2 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz Fura 6-5 Mduladr de FM drect cn dd varactr La fura 6-6 uestra un daraa esqueátc splfcad para un eneradr de FM de scladr de vltae cntrlad O Nuevaente, se usa un dd varactr para transfrar ls cabs, en la apltud de la señal dulante a cabs en la frecuenca. La frecuenca central para el scladr se deterna de la suente anera f c 2π Hz 6-36 L en dnde L nductanca del bbnad prar de T henrys capactanca del dd varactr farads n una señal dulante aplcada, la frecuenca es f Hz π L EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 32

3 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz Fura 6-6 Mduladr de FM a O cn dd varactr en dnde f es la nueva frecuenca de sclacón y D es el cab en la capactanca del dd varactr debd a la señal dulante. El cab en la frecuenca es f f f 6-38 c Mduladr de reactanca de FM. La fura 6-7a uestra un daraa esqueátc para un duladr de reactanca usand un JFET c el dspstv actv. Esta cnfuracón del crcut se llaa duladr de reactanca prque el JFET bserva c una cara de reactanca varable al crcut tanque L. La señal dulante varía en la reactanca de Q, l cual causa un cab crrespndente en la frecuenca resnante del crcut tanque del scladr. El capactr que está en sere cn el resstr R de cpuerta, tene un valr uy pequeñ de anera tal que su reactanca sea uy rande cn respect a R. la crrente de drenae es drectaente prprcnal a la tensón de cpuerta, está en fase cn ella. La tensón en R es práctcaente tda la tensón de drenae y pr ser resstvas las raas de R y del tanque en resnanca, la crrente a través de R está en fase cn la tensón. La crrente a través de, en cab, adelanta 90 cn respect a esa tensón, cn l que la crrente de drenae de RF quedará en fase cn la tensón de cpuerta, per atrasará 90 respect de la crrente en. En resuen, la tensón de drenae se encuentra 90 desfasada cn la crrente de drenae, pr l que el JFET vst desde la cara, se cprta c un capactr. La fura 6-7b uestra el crcut de.a. equvalente. Las resstencas R, R 3, R 4 y R c prprcnan la plarzacón en c.c. para Q. R E se evta pr c y es, pr l tant, tda del crcut de.a. equvalente. La peracón del crcut es de la suente anera. Asuend un JFET deal la crrente de cpuerta ate 0 Fura 6-7- Mduladr de reactanca de JFET: a daraa esqueátc; bcrcut equvalente de ca EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 33

4 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz en dnde es la transcnductanca del JFET. d R R R3 M Y M E Fura rcut equvalente ncreental Se trata de ver qué adtanca Y se vé en paralel cn el crcut sntnzad del scladr. Del crcut ves S haces R p R, pdes escrbr v Y R R vd p v v v v d d Reeplazand en Y y perand Y Y R R R R R R Supnes Pr l tant >> R La expresón fnal de Y ns quedará Y R R R R R R X c >> R R >> R De d que el crcut se cprta c una resstenca elevada en paralel cn una capacdad R que es equvalente a una capactanca varable y es nversaente prprcnal a la resstenca R, la velcdad anular de la señal de dulacón 2πf y la transcnductanca de Q, la cual varía cn el vltae de la cpuerta-fuente. uand una señal dulante se aplca a la parte nferr de R 3, el vltae de cpuerta-drenae varía, causand un EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 34

5 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz cab prprcnal en. resultad, la pedanca del crcut equvalente z d, es una funcón de la señal dulante. Pr l tant, la frecuenca resnante del crcut tanque del scladr es una funcón de la apltud de la señal dulante, y la prprcón a la cual caba es ual a f. Intercabar R y, causa que la reaccón varable sea nductva, en vez de una capactva, per n afecta al resultad de la fra de nda de FM. La áxa desvacón de frecuenca btenda, c un duladr de reactanca, es aprxadaente 5 khz. Recrdas que el es la pendente de la curva v vs. I d, pr l que debe trabaarse cn valres de v uy pequeñs para que la pendente varíe prprcnalente a la tensón de aud y el JFET n se cprte spleente c un aplfcadr. Mduladres de FM drects de crcut nterad lneal. Ls scladres de vltae cntrlad de crcut nterad lneal y eneradres de funcnes pueden enerar una fra de nda de salda de FM drecta que sea relatvaente estable, exacta y drectaente prprcnal a la señal dulante de entrada. La desventaa prncpal de usar ls LI O y eneradres de funcnes, para la dulacón de FM drecta, es su baa ptenca de salda de nfracón y la necesdad de vars cpnentes externs adcnales para que funcnen, tales c capactres para tar el tep, resstres para la deternacón de frecuenca y fltrs para el abastecent de ptenca. La fura 6-8 uestra un daraa en blques splfcad para un eneradr de funcnes de crcut nterad lneal nlítc que puede utlzarse para la eneracón de FM drecta. La frecuenca central del O se deterna pr un resstr extern y pr un capactr R y La señal dulante de entrada desvía la frecuenca del O, la cual prduce una fra de nda de FM de salda de nfracón. El ultplcadr analóc y el fradr sen cnverten la señal de salda del O de nda cuadrada a una nda sendal, y el aplfcadr de ananca untara prprcna una salda cn búfer. La frecuenca de salda del duladr es f salda f c fn Fura 6-8 Generadr de FM drect LI: daraa splfcad en dnde la desvacón de frecuenca pc Af es ual a la apltud pc de la señal dulante ultplcada pr la senstvdad de desvacón del O. Ls eneradres de funcnes de crcut nterad lneal y scladres de vltae cntrlad eneralente se pueden usar para peracnes de frecuenca de barrd, transsón en desplazaent en frecuenca eneracón de FM drecta. La fura 6-9a uestra el daraa esqueátc para el transsr de FM nlítc, Mtrla M376. El M376 es un duladr de FM cplet, en un chp de crcut nterad DIP de 8-pns sencll. El M 376 puede perar cn frecuencas de prtadra entre.4 y 4 MHz y está hech para utlzarse en la prduccón de ndas de FM drectas para las aplcacnes de baa ptenca, tales c ls teléfns nalábrcs. uand el transstr auxlar se cnecta a una fuente de vltae de 2, se pueden lrar ptencas de salda tan altas c 600 W. La fura 6-9b uestra la curva de vltae de entrada cntra la frecuenca de salda para el O ntern. l uestra la fura, la curva es relatvaente lneal entre 2 y 4 y puede prducr una desvacón de frecuenca pc de cas 50 khz. Transsres de FM drects Ls transsres de FM drects prducen una fra de nda de salda, en la cual la desvacón de frecuenca es drectaente prprcnal a la señal dulante. nsecuenteente, el scladr de la prtadra debe desvarse drectaente. Pr l tant, para ls ssteas de FM de índce edan y alt, el scladr n puede ser un crstal, prque la frecuenca a la cual el crstal scla n puede vararse de anera snfcatva. resultad, la establdad de ls scladres en ls transsres de FM drects frecuenteente n puede llenar las especfcacnes. Para superar este prblea, se utlza un cntrl de frecuenca autátca AF Un crcut de AF cpara la frecuenca de la prtadra del scladr sn crstal cn un scladr de crstal de referenca y, entnces, prduce un vltae de crreccón prprcnal a la dferenca entre las ds frecuencas. El vltae de crreccón se reresa al scladr de la prtadra para cpensar autátcaente cualquer vent que pueda haber currd. EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 35

6 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz Transsr drect de FM de rsby. La fura 6-2 uestra el daraa en blques para un transsr de banda de raddfusón cercal. Esta cnfuracón en partcular se llaa transsr drect de FM de rsby e ncluye un crcut de AF autatc frequency cntrl El duladr de frecuenca puede ser un duladr de reactanca un scladr de vltae cntrlad. La frecuenca de descans de la prtadra es la frecuenca de salda n dulada del scladr prncpal f c Para el transsr strad en la fura 6-2, la frecuenca central del scladr prncpal fc 5. MHz, el cual se ultplca pr 8, en tres etapas 3 x 2 x 3, para prducr una frecuenca de prtadra de transsón fnal f 9.8 MHz. En este ent, se deben ntar tres aspects de la cnversón de frecuenca. Prer, cuand la frecuenca de una prtadra de frecuenca dulada se ultplca, y sus desvacnes de frecuenca y de fase se ultplcan tabén. Seund, la prprcón en la cual la prtadra se desvía es decr, la frecuenca de la señal dulante, f n se afecta pr el prces de ultplcacón. Pr l tant, el índce de dulacón tabén se ultplca. Tercer, cuand una prtadra de dulacón anular es heterdnada cn tra frecuenca en un ezcladr n lneal, la prtadra puede cnvertrse haca arrba aba, dependend del fltr de pasa-bandas de salda. Sn ebar, la desvacón de frecuenca, desvacón de fase y la razón de cab n se afectan pr el prces de heterdnae ezcla curva de res- Fura 6-9 Transsr de FM M376: adaraa esqueátc; b puesta de frecuenca de salda vs. entrada EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 36

7 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz Pr l tant, para el transsr strad en la fura 6-2, las desvacnes de frecuenca y de fase, en la salda del duladr, tabén se ultplcan pr 8. Para lrar la áxa desvacón de frecuenca pertda a las estacnes de banda de raddfusón de FM en la antena 75 khz, la desvacón en la salda del duladr debe ser y el índce de dulacón debe ser 75kHz f 466, 7Hz 8 466,7Hz Para la áxa frecuenca de señal dulante pertda, f 5 khz, f 466,7Hz 0, Hz Pr l tant, el índce de dulacón en la antena es el cual es la relacón de desvacón para ls transsres de raddfusón de FM cercal cn una señal dulante de 5 khz. Fura 6-2 Transsr de FM drect de rsby rcut AF. El prpóst del crcut AF autatc Frequency cntrl es lrar una establdad cas de crstal de la frecuenca de la prtadra de transsón sn utlzar un crstal en el scladr de la prtadra. n la AF, la señal de la prtadra se ezcla cn la señal de salda de un scladr de crstal de referenca en un dspstv n lneal, cnvrtend en fra descendente la frecuenca y, después, reresándla a la entrada de un dscrnadr de frecuenca. Un dscrnadr de frecuenca es un dspstv selectr de frecuenca, cuy vltae de salda es prprcnal a la dferenca, entre la frecuenca de entrada y su frecuenca resnante la peracón del dscrnadr se explca en tra parte del curs Para el transsr strad en la fura 6-2, la salda del duplcadr f MHz, que está ezclada cn una frecuenca de crstal de referenca cntrlada f r 28.6 MHz, para prducr una frecuenca de dferenca f d 2 MHz. El dscrnadr es un crcut Q de banda ansta sntnzad, relatvaente alt, que reaccna sól a las frecuencas cerca de su frecuenca central 2 MHz en este cas Pr l tant, el dscrnadr respnde a ls cabs a lar plaz y frecuenca baa, en la frecuenca central de la prtadra debd al arrastre de la frecuenca del scladr prncpal y a que el fltr de pasa-bas n respnde a la desvacón de frecuenca prducda pr la señal dulante. S el dscrnadr respndera a la desvacón de frecuen- EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 37

8 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz ca el crcut de retralentacón cancelaría la desvacón y, pr l tant, revería la dulacón de la nda de FM este efect se llaa brrad El vltae de crreccón de c.c. se area a la señal dulante para austar autátcaente la frecuenca central del scladr prncpal, para cpensar el arrastre de baa frecuenca. EJEMPLO 6-7 Utlce el del de transsr strad en la fura 6-2 para respnder las suentes preuntas. Para una ultplcacón de frecuenca ttal de 20 y una frecuenca de prtadra de transsón f t 88.8 MHz, deterne: a Frecuenca central de scladr aestr. b Desvacón de frecuenca a la salda del duladr para una desvacón de frecuenca de 75 khz en la antena. c Relacón de desvacón a la salda del duladr para una áxa frecuenca de señal dulante f 5 khz. d Relacón de desvacón en la antena. b f 88,8MHz fc 43 N N N 20 t Slucón a 4, MHz 2 3 ft 75kHz f 3750Hz NN 2N3 20 f ax 3750Hz DR 0, f 5kHz c 25 ax d DR 0,25x20 5 Transsr de FM drecta de crcut de fase cerrada. La fura 6-22 uestra un transsr de FM de banda ancha que utlza un crcut de fase cerrada para lrar una establdad de crstal de un scladr aestr O y, al s tep, enerar una señal de salda de FM de banda ancha de índce alt. La frecuenca de salda de O se dvde pr N y se retralenta al cparadr de fase PLL, en dnde se cpara a una frecuenca de crstal de referenca estable. El cparadr de fase enera un vltae de crreccón que es prprcnal a la dferenca entre las ds frecuencas. El vltae de crreccón se area a la señal dulante y se aplca a la entrada del O. El vltae de crreccón austa la frecuenca central del O a su valr crrect. Nuevaente, el fltr pasa-bas EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 38

9 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz Fura 6-22 Transsr de FM de crcut de PLL prevene ls cabs en la frecuenca de salda del O, debd a que la señal dulante n se cnverte a vltae, y se retralenta al O y brra la dulacón. El fltr pasabas tabén prevene que el crcut se adhera a una frecuenca lateral. PM a partr de FM. se uestra en la fura 6-4 de la prera parte, un duladr de FM precedd pr un dferencadr, enera una fra de nda de PM. S ls transsres strads en la fura 6-2 y 6-22 sn precedds pr una red de preénfass, que es un dferencadr fltr pasa-alts, curre una stuacón nteresante. Para una cnstante de tep de 75 µs, la apltud de las frecuencas arrba de 2,2 khz es enfatzada pr el dferencadr. Pr l tant, para las frecuencas dulantes enres a 2,2 khz, la fra de nda de salda es prprcnal a la señal dulante, y para las frecuencas superres a 2,2 khz, la fra de nda de salda es prprcnal a la dervada de la señal de entrada. En tras palabras, la dulacón en frecuenca curre para frecuencas enres a 2,2 khz y la dulacón en fase curre para las frecuencas arrba de 2,2 khz. Debd a que la ananca de un dferencadr se ncreenta cn frecuencas arrba de la frecuenca de crte 2,2 khz y ya que la desvacón de frecuenca es prprcnal a la apltud de la señal dulante, la desvacón de frecuenca tabén se ncreenta cn frecuencas superres a 2,2 khz. De la ecuacón 6-3, puede verse que s f y f, se ncreentan prprcnalente, el índce de dulacón peranece cnstante, l cual es una característca de la dulacón en fase. Mduladres de FM ndrects La FM ndrecta es una dulacón anular en la cual la frecuenca de la prtadra se desvía ndrectaente pr la señal dulante. La FM ndrecta se lra caband drectaente la fase de la prtadra y es, pr l tant, una fra de dulacón en fase drecta. La fase nstantánea de la prtadra es drectaente prprcnal a la señal dulante. La fura 6-20 uestra un daraa esqueátc para un duladr de FM ndrect. El duladr cnsste de un dd varactr D, en sere cn una red nductva bbna sntnzable L, y el resstr R La red cbnada, sere-paralel, aparece c un crcut resnante en sere a la frecuenca de salda del scladr de crstal. Una señal dulante se aplca a D,, el cual caba su capactanca y, cnsecuenteente, el ánul de fase de la pedanca vst pr la prtadra varía, l cual resulta en un desplazaent en fase crrespndente en la prtadra. El desplazaent en la fase es drectaente prprcnal a la apltud de la señal dulante. Una ventaa del FM ndrect es que se usa un scladr de crstal cn búfer para la fuente de la señal de la prtadra. nsecuenteente, ls transsres de FM ndrects sn ás estables en la frecuenca que sus cntrapartes drectas. Una desventaa es que las característcas de capactanca-vs-vltae de un dd varactr n sn lneales. En realdad, se parecen bastante a una funcón de raíz cuadrada. nsecuenteente, para nzar la dstrsón en la fra de nda dulada, la apltud de la señal dulante debe antenerse bastante pequeña, l cual lta la desvacón de fase a valres pequeñs y sus uss a las aplcacnes de banda ansta de índce ba. EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 39

10 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz Fura 6-20 Daraa esqueátc de un duladr de FM ndrect Transsres de FM ndrects Ls transsres de FM ndrects prducen una fra de nda de salda, en la cual la desvacón de fase es drectaente prprcnal a la señal dulante. nsecuenteente, el scladr de la prtadra n se desvía drectaente. Pr l tant, el scladr de la prtadra puede ser un crstal, ya que el scladr, pr sí s, n es el duladr. resultad, la establdad de ls scladres cn transsres de FM ndrects pueden llenar las especfcacnes del F sn utlzar un crcut de AF. Transsr FM ndrect de Arstrn. n la FM ndrecta, la señal dulante desvía drectaente la fase de la prtadra, la cual caba ndrectaente la frecuenca. La fura 6-23 uestra el daraa a blques para un transsr de FM ndrect de Arstrn de banda ancha. La fuente de la prtadra es un crstal. Pr l tant, ls requerents de establdad para la frecuenca de la prtadra establecda pr la F, se pueden lrar sn usar un crcut de AF. n un transsr de Arstrn, una prtadra de frecuenca relatvaente baa f c se caba de fase 90 f c ' y se alenta a un duladr balancead, en dnde se ezcla cn la señal dulante de entrada f La salda del duladr balancead es una nda prtadra de dble banda lateral cn prtadra suprda que se cbna, cn la prtadra rnal en una red de cbnacón, para prducr una fra de nda dulada en fase cn índce ba. EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 40

11 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz Fura 6-23 Transsr de FM ndrect de Arstrn La fura 6-24a uestra ls fasres para la prtadra rnal c y la fura 6-24b uestra a ls fasres para ls cpnentes de frecuenca lateral de la nda de la prtadra suprda usf y sf Debd a que el vltae de la prtadra suprda c ' está 90 fuera de la fase cn c, las bandas laterales superres e nferres se cbnan para prducr un cpnente que está sepre en cuadratura en ls ánuls rects cn c. Las furas 6-24c a f uestran la sua fasral prresva de c, usf, y sf. Puede bservarse que la salda de la red cbnada es una señal cuya fase varía a una prprcón ual a f y su antud es drectaente prprcnal a la antud de. De la fura 6-24 puede bservarse que la desvacón de fase pc índce de dulacón puede calcularse de la suente anera: θ arctan 6-45a c Para ánuls uy pequeñs, la tanente del ánul es aprxadaente ual al ánul; pr l tant, EJEMPLO 6-9 θ 6-45b c Para el transsr de Arstrn strad en la fura 6-23 y la prtadra desplazada en fase c ', cpnentes de la frecuenca lateral superr usf y cpnentes de la frecuenca lateral nferr lsf strads en la fura 6-24, deterne: EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 4

12 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz Fura 6-24 Sua fasral de c, usf, y sf : afasr de la prtadra; bfasres de las bandas laterales; c a f adcón fasral prresva. La parte d uestra el desplazaent de fase pc. a Desplazaent de fase pc de la prtadra en radanes y rads. b Desvacón de frecuenca para una frecuenca de señal dulante f 5 khz. Slucón a La apltud pc de la cpnente de dulacón es usf sf Desvacón de fase pc es el índce de dulacón y puede deternarse susttuyend en la ecuacón 6-46a. b Rearreland la ecuacón 6-3 ns da 0,0096 θ arctan 0,055 0 πrad θ 0,055 x 0,00096 rad 80 f f 0,000965kHz 4, 4Hz De ls daraas fasrales strads en la fura 6-24, puede bservarse que la apltud de la prtadra varía, l cual prduce una dulacón en apltud n deseada en la fra de nda de salda, y cáx curre cuand usf y sf están en fase un cn tr y cn c. La áxa desvacón de fase que puede prducrse cn este tp de duladr es aprxadaente.67 lrradanes. Pr l tant, de la ecuacón 6-3 y la frecuenca áxa de señal dulante f áx 5 khz, la áxa desvacón de frecuenca psble es f áx 0, Hz De la dscusón anterr es evdente que el índce de dulacón a la salda de la red cbnada es nsufcente para prducr un espectr de frecuenca de FM de banda ancha y, pr l tant, debe ultplcarse cnsderableente antes de transtrse. Para el transsr strad en la fura 6-23, una subprtadra dulada en fase de 200 khz cn una desvacón de fase pc rad, sól prduce una desvacón de frecuenca de 4.4 Hz a la EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 42

13 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz salda de la red cbnada. Para lrar 75 khz de desvacón de frecuenca en la antena, debe ultplcarse la frecuenca aprxadaente pr Sn ebar, est prducría una frecuenca de prtadra a transtr en la antena de f t 5208 x 200 khz 04.6 MHz l cual está ás allá de ls lítes de frecuenca para la banda de raddfusón de FM cercal. Es aparente que la ultplcacón pr sí sa es nadecuada. Pr l tant, es necesara una cbnacón de ultplcadr y ezcladr para desarrllar la frecuenca de la prtadra de transsón deseada, cn 75 khz de desvacón de frecuenca. La fra de nda, a la salda de la red cbnada, es ultplcada pr 72, prducend la suente señal: f 72 x 200 khz 4.4 MHz 72 x rad f 72 x 4.4 Hz Hz El resultad del prer ultplcadr se ezcla cn una frecuenca cntrlada pr crstal f, cn 3,5 MHz, para prducr una señal de dferenca f 2, cn las suentes característcas: f MHz MHz.25 MHz cnversón descendente rad sn cabs f Hz sn cabs Observe que úncaente la frecuenca de la prtadra es afectada pr el prces de heterdnae. La salda del ezcladr se ultplca una vez ás pr 72 para prducr una señal de transsón cn las suentes característcas: f t.25 MHz x MHz 0,0692 x 72 4,98 rad f 036,8 x Hz En el eepl anterr, cn el us de ls prcess de ultplcacón y heterdnae la prtadra se ncreenta pr un factr de 450; al s tep, la desvacón de frecuenca e índce de dulacón se ncreentan pr un factr de 584. n el transsr de Arstrn, la fase de la prtadra se dula drectaente en la red cbnada a través de la adcón prducend dulacón de frecuenca drecta. La antud de la desvacón de fase es drectaente prprcnal a la apltud de la señal dulante, per ndependente de su frecuenca. Pr l tant, el índce de dulacón peranece cnstante para tdas las frecuencas de la señal dulante de apltud dada. Pr eepl, para el transsr strad en la fura 6-24, s la apltud de la señal dulante se antene cnstante, y su frecuenca dsnuye a 5 khz, el índce de dulacón peranece en 5, entras que la desvacón de frecuenca se reduce a f 5 x Hz. FM a partr de PM. se uestra en la fura 6-4 de la prera parte, un duladr de PM prduce una fra de nda de FM s un nteradr precede a un fltr pasa-bas y éste precede al transsr de PM strad en la fura 6-23, resulta en una FM. El fltr pasa-bas es spleente un fltr /f, el cual cúnente se le llaa un predstrsnadr red de crreccón de frecuenca. Un duladr de fase Un sstea para prducr dulacón de fase se bserva en la fura 6-25 EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 43

14 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 44 Fura 6-25 rcut esqueátc Fura 6-26 Mduladr de fase: crcut ncreental de RF Supnes que la resstenca dnáca de drenae es l sufcenteente rande para ser desprecada pr estar en paralel cn el rest del crcut. Planteas las ecuacnes de nd del crcut ncreental de Reeplazand en S btenes el ódul de la relacón salda/entrada dd 2 Q RF R2 RF E RF 3

15 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz Observas que el ódul de la tensón de entrada es ual al de la tensón de salda, sea que la ananca es untara. Estudas entnces qué sucede cn la fase relatva. Multplcand nuerqdr y dennadr pr n θ θ d ϕ 2tan tan N D θ θ n d tan es que y sn uales en ódul, per que la fase ϕ varía en funcón del del JFET, el cual a su vez varía en funcón del aud que se nyecta a la cpuerta. FM cntra PM Desde un punt de vsta puraente teórc, la dferenca entre FM y PM es uy senclla: el índce de dulacón para FM se defne de fra dferente que para PM. n PM, el índce de dulacón es drectaente prprcnal a la apltud de la señal dulante e ndependente de su frecuenca. n FM, el índce de dulacón es drectaente prprcnal a la apltud de la señal dulante e nversaente prprcnal a su frecuenca. nsderand a la FM c una fra de dulacón en fase, entre ayr sea la desvacón de frecuenca, ayr es la desvacón de fase. Pr l tant, ésta depende, pr l ens hasta cert punt, de la apltud de la señal dulante, así c cn PM. n PM, el índce de dulacón es prprcnal a la apltud del vltae de la señal dulante slaente, entras que cn FM el índce de dulacón tabén es nversaente prprcnal a la frecuenca de la señal dulante. S las transsnes de FM se recben en un receptr de PM, las frecuencas de raves* tendrían cnsderableente ás desvacón de fase de las que un duladr de PM les hubera dad. Debd a que el vltae de salda de un deduladr de PM es prprcnal a la desvacón de fase, la señal aparece excesvaente elevada aplfcada en raves. Alternatvaente y ésta es la stuacón ás práctca, la PM dedulada pr un receptr de FM prduce una señal de nfracón en la cual se ncreentan las señales dulantes de frecuenca ás alta. Mdulacón de frecuenca cn seña- les bnaras La FM tabén se usa para transtr señales dtales pr eds analócs. uand la señal dulante es bnara, una entrada de nvel alt prduce una frecuenca nstantánea de prtadra y una entrda de un nvel ba prduce tra frecuenca nstantánes de prtadra. Esta técnca de dulacón se llaa FSK frequency shft keyn. En las líneas de aud se usa una prtadra de 070Hz para ls cers y de 270Hz para ls uns y era el sstea ás ppular en ls de telefóncs. REPASO 6-. Descrba el funcnaent básc de un eneradr de FM de dd varactr Descrba el funcnaent básc de un duladr de FM de reactanca Descrba el funcnaent básc de un duladr de FM de crcut nterad lneal Dbue el daraa a blques para un transsr de FM drect de rsby, y descrba su funcnaent. EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 45

16 plad, anexad y redactad pr el In. Oscar M. Santa ruz uál es el prpóst de un crcut de AF? Pr qué se requere un para el transsr de rsby? 6-6. Dbue el daraa a blques, para un transsr de FM de crcut de fase cerrada, y descrba su funcnaent Dbue el daraa a blques para un transsr de FM ndrect de Arstrn, y descrba su funcnaent pare FM y PM. EJERIIOS 6-. Para un transsr de FM drect de rsby, slar al que está strad en la fura 6-2, cn ls suentes paráetrs, deterne: a Desvacón de frecuenca a la salda del O y del aplfcadr de ptenca. b Índce de dulacón en ls ds ss punts. c Anch de banda a la salda del aplfcadr de ptenca. N x3 N 2 x3 N 3 x3 Frecuenca del scladr de crstal de referenca 3 MHz Multplcadr de referenca x 3 Senstvdad de desvacón O K 450 Hz/ Señal dulante v t 3 sen2π 5 x 0 3 t Frecuenca de reps de O f c 4.5 MHz Frecuenca resnante del dscrnadr f d.5 MHz 6-2. Para un transsr de FM ndrect de Arstrn slar al strad en la fura 6-23 cn ls suentes paráetrs, deterne: a Índce de dulacón a la salda de la red de cbnada y del aplfcadr de ptenca. b Desvacón de frecuenca en ls ds ss punts. c Frecuenca de la prtadra de transsón. Oscladr de la prtadra de crstal 20 khz Oscladr de referenca de crstal 0.2 MHz ltae de la banda lateral 0.08 ltae de la prtadra a la entrada del cbnadr 5 Prer ultplcadr x 40 \ Seund ultplcadr x 50 ; Frecuenca de la señal dulante f 2 khz EJEMPLAR DE DISTRIBUIÓN GRATUITA 46