Práctica 03. Modulador de amplitud con diodos

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1 2012 Práctica 03. Modulador de amplitud con diodos MI. Mario Alfredo Ibarra Carrillo Facultad de Ingeniería; Telecomunicaciones 16/03/2011 Ver_07_03_03

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3 Objetivos Implementar físicamente un circuito sumador-rectificador, a base de diodos, que multipliquen dos señales. Modular una señal portadora con un mensaje de voz. Alimentar a un receptor AM con una señal de AM. Metas Ensamblar físicamente un modulador de amplitud para transmitir voz humana a un receptor de radio AM. Lista de Experimentos Multiplicador de señales por sumador-rectificador de media onda. Sintonización del circuito modulador a 980KHz. Transmisión de señales aleatorias.

4 Equipamiento y material Osciloscopio Multímetro 2 generadores de funciones Analizador de espectros Fuente de poder dual Adaptadores BNC-Banana Adaptadores BNC-Caimán Cables Banana-Caimán Cables Caimán-Caimán Pinzas de punta Pinzas de corte Destornilladores de joyero plano o de cruz 1 protoboard 3[m] de alambre rojo (o cualquier otro color) del número 20 3[m] de alambre blanco del número 20 Computadora MATLAB SIMULINK Micrófono Dos TBJ BF494B (puede ser el BC547B) Una bobina (suministrada en el laboratorio) 1 micrófono electret con su amplificador Un receptor de radio AM (portátil)

5 Instrucciones para el cuestionario previo y el reporte Facultad de Ingeniería Tanto para el cuestionario previo como para el reporte: Copie la carátula de la práctica presente anotando los nombres de los integrantes del equipo por apellido. Puede rehacer la carátula para tenerla en formato digital. Se resta un punto de la calificación si no anota su nombre por apellido. Puede realizar su propio formato de carátula siempre y cuando tenga un logo, un lema y la información obligatoria. Anote el número de grupo de laboratorio. El cuestionario previo se evalúa aparte de la realización de la práctica. Anote en su reporte lo que se pide reportar en cada pregunta de los experimentos. Sus respuestas deben estar numeradas de acuerdo a la pregunta que intentan responder. No olvide expresar sus comentarios tal como se indica al final de la práctica.

6 Cuestionario previo 1. (1 pt) Investigue y reporte como se puede construir un diodo con un TBJ. 2. (1 pt) Investigue y reporte cual es la transformada de Fourier de la siguiente ecuación ( V c +f (t )cos(ω m t) ) cos(ω c t) 3. (1 pt) Investigue y reporte en qué consiste la modulación de amplitud en el dominio del tiempo 4. (1 pt) Investigue y reporte en qué consiste la modulación de amplitud en el dominio de la frecuencia. 5. (1 pt) Investigue y reporte cuales son las ventajas de la modulación de señales. 6. (1 pt) Investigue y reporte que es el índice de modulación. 7. (1 pt) Investigue y reporte la primera ley de AM DBLPAP. 8. (1 pt) Investigue y reporte la segunda ley de AM DBLPAP 9. (1 pt) Investigue y reporte la tercera ley de AM DBLPAP. 10. (1 pt) Investigue y reporte la cuarta ley de AM DBLPAP. 11. (1 pt) Traiga una tabla con las frecuencias de las estaciones de radio AM comercial, en el Valle de México (Vea bibliografía)

7 Experimento 1. Multidplicador de señales por rectificación Facultad de Ingeniería El circuito de la figura 1 representa un sumador de voltajes a base de resistencias. Arme el circuito de la figura 1. Debe usar dos generadores de señales para alimentar este circuito Illustration 1: Sumador de voltaje. (1 pt) Reporte la fotografía del circuito armado. (1 pt) Reporte el oscilograma de la señal en el nodo (1). (1 pt) Reporte el oscilograma de la señal en el nodo (2). (1 pt) Reporte el oscilograma de la señal suma en el nodo (3). (1 pt) Reporte el espectro de la señal suma en el nodo ( 3). Ahora se va a rectificar la suma de las señales, agregue un diodo (TBJ en configuración diodo) tal como indica la figura 2. Illustration 2: Sumador de voltaje con rectificador.

8 (1 pt) Reporte la fotografía del circuito armado. (1 pt) Reporte el oscilograma de la señal en el nodo (4). (1 pt) Reporte el espectro de la señal suma (nodo 4). (1 pt) Concluya respecto del espectro obtenido. Reporte su conclusión Ahora se va a filtrar la señal rectificada para dejar pasar el espectro de solo una de las señales. Arme el circuito de la figura 3 y deje pasar el espectro en tono a la señal de 25KHz: el circuito tanque en la figura no ilsutra los valores de los componentes que se proveen en el laboratorio. Illustration 3: Circuito modulador completo: sumador de voltajes, rectificador de media onda y circuito tanque. (1 pt) Reporte el oscilograma de la señal en el nodo (5). (1 pt) Reporte el espectro de la señal en el nodo (5). (1 pt) Compare el nuevo espectro obtenido con el espectro generado para el circuito de la figura 2. Concluya y reporte su conclusión.

9 Experimento 2. sintonización a 980KHz El circuito de la figura 4 corresponde con un modulador de señales en la frecuencia comercial de 980KHz (se elige esta frecuencia para no interferir con la estación emisora en 1000KHz, NRM). La figura no inica valores de bobina y capacitancia El alumnos de recalcula estos valores Note que el circuito de la figura 4 corresponde con el circuito modulador de la figura 3, solamente que en esta ocasión se conecta a su salida un equipo receptor de radio AM mediante un alambre con caimán que muerde directamente la antena. Arme el circuito de la figura 4. Sintonice su equipo receptor de radio AM a la frecuencia correspondiente: se escuchará un tono agudo cuando la sintonización es correcta. Illustration 4: Circuito para transmitir un tono de 1KHz y sintonizar el radio a la frecuencia de portadora en 980KHz. Los valores de bobina y capacitancia deben ser calculados por el alumno para la nueva frecuencia de portadora.

10 Expeirmento 3. Transmisión de señales aleatorias. Facultad de Ingeniería Se empleará el circuito de la figura 4. Reemplace el generador de funciones que hace las veces del mensaje por su circuito amplificador de micrófono electret, tal como indica la figura 5. hable al micrófono o coloque cerca una fuente de música para verificar la transmisión de señal aleatoria. Reporte una fotografía del circuito funcionando. Illustration 5: Circuito modulador de AM.

11 Bibliografía Sitios web para buscar estaciones de radio Libros de consulta [Tomasi] [Frenzel] [Paynter] [Hsu] [Malvino] [Boylestad] [Lathi] Tomasi; Wayne, "Sistemas de Comunicaciones Electrónicas", Prentice Hall Frenzel; Louis E., "Sistemas Electrónicos de Comunicaciones", Alfaomega Paynter; Robert T., "Introductory Electronic Devices and Circuits (conventional flow versión)", Pearson, 7a edición Hsu; Hwei P., "Análisis de Fourier", Prentice Hall Malvino; Albert, "Principios de eletrónica" McGraw Hill, 7a edición Boylestad; Robert L., "Electrónica : Teoría de circuitos", Pearson-Prentice Hall, 8a edición Lathi; B.P.