Sensor de temperatura

[pic 1]

[pic 2]

Unidad 2

Conmutación por corrimiento de amplitud

ASK         Amplitude Shift Keying[pic 3]

Los esquemas de modulación ASK,FSK, PSK son equivalentes a los sistemas de modulación analógica Am, Fm, Pm

Conmutación por corrimiento de amplitud

ASK        Amplitude Shift Keying En este esquema de modulación la amplitud de la onda portadora senoidal se alterna entre 2 veces en respuesta al código PCM, una amplitud corresponde al 1 binario y otra al 0 binario[pic 4]

        A sen wt        1 binario[pic 5]

ASK (+) =            0        0 binario

[pic 6]

MODULACIÓN ASK

[pic 7]

Para PCM = 0 la salida del multiplicador es 0

ASK(+) es = ala salida del multiplicador ASK(+) = A sen wct

[pic 8]

1. Para  PCM = 0v el interruptor está abierto y la salida es ASK(+) = 0v
2. Para PCM = A el interruptor se cierra y la salida es igual a la entrada ASK A sen wct

Conmutación por corrimiento de frecuencia FSK

En este esquema de modulación la onda portadora senoidal se alterna entre 2 valores de frecuencia en respuesta al código Pcm, una frecuencia correspondiente al 1 binario y la otra al 0 binario

           A Sen W0 (+)              al 0 binario[pic 9][pic 10]

FSK (+) =           A Sen W1 (+)             al 1 binario[pic 11]

[pic 12]

La modulación FSK es equivalente a la modulación FM y por lo tanto todos los conceptos básicos en FM se pueden aplicar en FSK, tales como ancho de banda, índice de modulación etc.

Generalización de señales FSK

Para generar una señal FSK se pueden utilizar los circuitos utilizados para generar FM, por ejemplo VCO o cualquier modulador de FM, la única diferencia es la información es digital y no analógico

Ejemplo generación de la señal FSK

Modulación FSK, Hartley y diodo varactor

W =   Frecuencia de oscilación c[pic 13]

C = Co – k (PCM) Capacitancia varactor

K         constante P/c diodo varactor[pic 14]

Co        capacitancia del diodo sin aplicar señal[pic 15]

[pic 16]

1. Para Pcm = 0v ; C = Co – K (0) = Co

Wo =   Frec 0 binario[pic 17]

1. Para PCM = A ; C = Co . K (A)

W1 =  Frec 1 binario[pic 18]

Modulador FM con el Lm566

F = [pic 19]

[pic 20]

El Lm 566 es un VCO que tiene dos salidas una triangular y una cuadrada y que se puede utilizar para generar señales FM o FSK sin embargo en la práctica no es muy recomendable para distancias largas o transmisión en el espacio libre, ya que no genera onda senoidal y además no maneja frecuencias muy elevadas. Utiliza un divisor de tensión formado por las resistencias de 5k y 10k ya que las señal de control que en este caso es la información debe estar en unas señal directa

Para  PCM = 0V

Fo =    0 binario [pic 21]

Para PCM =  A

F1 =  = 1 binario[pic 22]

Este sistema de modulación es equivalente a la modulación de AM y por lo tanto todo lo visto en AM se puede aplicar en ASK como el Bw, índice de modulación, etc. Lo mismo los circuitos modulares de AM se pueden utilizar, como moduladores ASK, así como los circuitos demoduladores de AM se pueden utilizar como Demoduladores ASK.

Detección síncrona

Consiste en volver a multiplicar la señal modulada Ask por la portadora lo cual nos  genera 2 componentes uno al doble de la portadora que es eliminada mediante filtro pasa bajas cuando la señal PCM = 0 a ASK = 0 la salida del multiplicador y la del filtro también es 0v

[pic 23]

1. Para ASK (t) = A sen wct

La salida del multiplicador es ASK (+) sen wct = A sen wct sen wct =

[pic 24][pic 25]

Asen cos 2wct la elimina el filtro la salida del filtro es A/2                1 binario[pic 26]

1. Para ASK(+) = 0v la salida del multiplicador y la del filtro es 0v            0 binario[pic 27]

[pic 28]

Detector de Envolvente

[pic 29]

 [pic 30]

Cuando llegue el semiciclo positivo de la señal ASK este se polariza en directa al diodo y por lo tanto el capacitor se carga al voltaje pico de la entrada, como la señal empieza a disminuir, el capacitor, se queda cargado al voltaje pico el diodo se polariza en inversa se abre el capacitor tiende a descargarse a través de la resistencia con una constante de descarga T= RC el circuito se diseña de manera que esta se descarga se lenta, de tal modo que apenas inicia a descargarse el capacitor cuando llegue el siguiente semiciclo de la señal de entrada y el capacitor se vuelve a cargar al voltaje pico y esta secuencia se repite todo el proceso

El requisito del uso de la detección envolvente en ASK es que la frecuencia de la portadora senoidal sea mucho mayor a la frecuencia de PCM, el diseño del detector envolvente se limita al cálculo del capacitor, ya que la resistencia representa la carga o la impedancia de entrada del circuito que le sigue al detector de envolvente

La constante de descarga T se selecciona como valor intermedio del periodo de la portadora y del periodo de la información, el diodo es de switcheo

Demodulación FSK

[pic 31]

El filtro pasa banda, se diseña con frecuencia central igual a la frecuencia del 1binario, con lo cual deja pasar la frecuencia de 1 y elimina la del cero, es decir convierte la señal de FSK a ASK y luego mediante detección de envolvente se obtiene la señal PCM

Detección de simple sintonía

[pic 32]

En la detección de simple sintonía se utiliza un circuito resonante LC, cuya frecuencia de resonancia deberá ser igual a la frecuencia del 1 binario de manera de que deje pasar esta frecuencia y elimine la del 0, es decir que convierta la señal FSK a ASK y luego mediante detección de envolvente se obtenga la señal PCM correspondiente.

CONMUTACION POR CORRIMINETO DE FASE (PSK)

PSK               Phase Shift Keying[pic 33]

En este esquema de modulación, la onda portadora senoidal se alterna entre 2 valores de fase en respuesta al código PC una fase corresponde al 1 binario y al otro al 0 binario, el desfasamiento entre el 0 y el 1 es de 180 grados esta modulación es  conocida también como BPSK

[pic 34]

Este sistema de modulación equivalente ala modulación de fase (PM) por lo tanto todo lo que se vio en PM se puede aplicar en PSK también los demoduladores PM y moduladores se puede utilizar, para generar y detectar señales PSK

Modulador PSK con multiplicador

[pic 35]

Primero se tiene un comparador que convierte la señal unipolar Pcm(0,A) a una señal bipolar, PCM (-A,A) luego la  señal bipolar se multiplica por la portadora. Obteniéndose la señal PSK

1. Para PCM = -A la salida es – Asen wct
2. Para PCM =  A la salida es    Asen wct

MODULADOR PSK CON INTERRUPTOR ANALOGICO

[pic 36]

Para PCM = A(1 binario) el interruptor esta cerrado, la señal pasa por el interruptor y la salida es A sen wct

Para PCM = 0 (0 binario), el interruptor esta abierto la señal se va por el inversor y la salida es – A sen wct

Demodulador PSK detección síncrona

[pic 37]

1. Para PSK (+) = Asen wct la salida  del multiplicador es:[pic 38]

Asen wct sen wct = A wct  =  cos2 wct el filtro, [pic 39][pic 40]

 La salida del filtro es   (nivel de directa positivo que representa el 1 binario)[pic 41]

1. PAM PSK (+) = -A sen wct la salida del multiplicador

asi –A sen wct sen wct = -A  wct =    cos wct               Lo elimina el filtro[pic 44][pic 45][pic 42][pic 43]

La salida del filtro es  (nivel de directa negativo que representa al 0 binario)[pic 46]

Detección bipolar

[pic 47]

Estos esquemas de modulación ASK,FSK, y PSK, son representativos de los módems de baja velocidad ya que ninguno de estos métodos es particularmente eficiente en términos de ancho de debanda empleada. El ancho de banda necesario para transmitir la secuencia digital de banda base, se puede reducir, por medio de señalización multisimbolos que consiste en la combinación o agrupación de sucesivos pulsos binarios para tornar un pulso base diferente lo que en consecuencia requiere un ancho de banda menor.

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