2012 Práctica 05. Circuitos moduladores de amplitud con semiconductores

Transcripción

1 2012 Práctica 05. Circuitos moduladores de amplitud con semiconductores MI. Mario Alfredo Ibarra Carrillo Facultad de Ingeniería; Telecomunicaciones 16/03/2011 Ver_08_01_01

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3 Objetivos Estudiar en el dominio de la frecuencia varios circuitos multiplicadores de señal. Metas Construir un circuito modulador de amplitud por rectificación de señal Construir un circuito modulador de amplitud con diodo PIN Lista de Experimentos Muñtiplicador de señales por suma-rectificación Multiplicador de señales por diodos pin

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 Banco de resistencias Banco de capacitores Cautín Soldadura Esponjita húmeda (para limpiar el cautín)

5 Equipamiento y materia para la práctica Ingeniería en Telecomunicaciones; FI; UNAM Circuito generador de señal senoidal Tarjeta perforada con cobre 2 diodos ISS241 ó NTE555A ó NTE553A (Se trata de didos PIN) 1 bobina de 100[μ H ]. Nota: Use exclusivamente diodos PIN, otro tipo de diodo introduce distorsión Instrucciones para el cuestionario previo y el reporte 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. Investigue y reporte cual es la estructura de diodo PIN 2. Investigue cómo funciona el diodo PIN. 3. Investigue las siguientes características para el diodo ISS241 ó NTE555A ó NTE553A a) Forward voltaje b) Reverse currente c) Diode capacitance d) Series resistance 4. Como se calcula frecuencia de resonancia de un circuito tanque 5. Bosqueje el espectro de una señal de AM, doble banda lateral con portadora de alta potencia: considere que el mensaje es una señal senoidal. 6. Cuál es rango de frecuencias de portadora para la radio AM comercial

7 Experimento 1. Multiplicador de señales por sumador El sumador 1. Arme el circuito de la figura 1 2. (1 pt) Reporte el oscilograma de la señal en el nodo (1). Illustration 1: Diagrama a bloques de un sistema AM DBLPAP completo para un análisis temporal: primera ley. Este circuito puede encontrarse en [Paynter]. Se agrega la señal de mensaje 1. En el circuito de la figura 2 se agrega la señal del mensaje. Arme el circuioto de la figura Reporte el oscilograma del mensaje, canal A del oscilocopio. 3. Reporte el oscilograma en el ánodo del diodo. 4. Concluya respecto del oscilogra obtenido.

8 Illustration 2: Se añade el mensaje al circuito modulador. Este circuito puede encontrarse en [Paynter]. Rectificando la señal 1. Ahora se rectifica la señal de salida para ocasionar distorsión por intermodulación, es decir, armónicas. 2. Arme el circuito de la figura El analizador de espectros tiene los siguientes parámetros (en el simulador) a) Sección Frecuency: Span=3.2MHz. Start=0Hz Center=1.6MHz End=3.2MHz b) Sección amplitude Range=0.05V/Div c) Sección Resolution Freq. 10Hz Botón set: fije el número de muestras a muestras 4. Reporte el espectro de la señal rectificada. 5. Haga un acercamiento a las espigas alrededor de 1MHz.

9 Illustration 3: Rectificación de la suma de la señal moduladora con la señal portadora. Este circuito puede encontrarse en [Paynter]. Filtrado de la señal rectificada 1. Agruegue un filtro tanque sintonizado a 1[ MHz] tal como se3 ilustra en la figura (1 pt) Reporte el oscilograma de la señal de salida. 3. (1 pt) Reporte el espectro de la señal de salida. 4. (1 tp) Reporte una fotografía del circuito armado. 5. (1 pt) Concluya y reporte respecto a la operación del circuito tanque.

10 Illustration 4: Circuito modulador de amplitud completo. Este circuito puede encontrarse en [Paynter].

11 Bibliografía 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. Sitios web E-Radio control: