La modulación es la modificación de una magnitud física a través de una información
Enviado por Sebastian Marriaga Castro • 18 de Octubre de 2017 • Apuntes • 2.077 Palabras (9 Páginas) • 215 Visitas
RESUMEN: En la implementación práctica de cada uno de los circuitos mostrados en este informe se diseñó para obtener una señal modulada que consistían en enviar una señal modulada y una portadora o mensaje para el circuito modulador y con el demodulador introduciendo la señal de la salida del modulador con una señal del generador se pudo obtener la señal de mensaje.
PALABRAS CLAVE: Modulador, Carrier, modulante portadora.
INTRODUCCIÓN
Amplitud modulada (AM) o modulación de amplitud es un tipo de modulación no lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir.
AM es el acrónimo de Amplitude Modulation (en español: Modulación de Amplitud) la cual consiste en modificar la amplitud de una señal de alta frecuencia, denominada portadora, en función de una señal de baja frecuencia, denominada moduladora, la cual es la señal que contiene la información que se desea transmitir. Entre los tipos de modulación AM se encuentra la modulación de doble banda lateral con portadora (DSBFC).
En la siguiente figura se observa las señales mencionadas, moduladora, portadora y la señal modulada en amplitud.
La demodulación AM es el proceso inverso de la transmisión. Un receptor de AM convencional, simplemente convierte una onda de amplitud modulada nuevamente a la fuente original de información. Cuando se demodula una onda AM, la portadora y la porción de la envolvente que lleva la información se convierten o se trasladan del espectro de radio frecuencia a la fuente original de información.
- OBJETIVOS
- Analizar las propiedades y configuraciones básicas de los circuitos moduladores y demoduladores.
- Poner en práctica las técnicas de diseño de circuitos aprendidas en periodos anteriores.
- Realizar una comparación entre análisis teórico, simulación y práctico en el análisis de sistemas electrónicos.
MARCO TEORICO
MODULACIÓN
La modulación es la modificación de una magnitud física a través de una información. La información física que se modifica es la señal de corriente alterna, que se representa por una onda que se denomina “portadora”. Cuando se habla de una onda portadora se refiere a cualquier señal de corriente que circula por un conductor y une dos puntos, el emisor y el receptor que están unidos físicamente; si esta unión no existe se usan ondas electromagnéticas para enviar la información, en cuyo caso la onda portadora es una señal de alta frecuencia.
La señal enviada está formada por la suma de dos ondas: una onda portadora y una onda moduladora. La portadora es la señal eléctrica y la moduladora es la señal que va a variar según la información que se le introduzca.
El principio básico de la modulación implica la sobre-imposición de la señal de información (una onda de baja frecuencia) sobre una onda de alta frecuencia. En la figura 1 permite visualizar una señal de amplitud modulada, donde Vm(t) representa la onda moduladora y Vc(t) representa la onda portadora. En esta figura el transporte es sinusoidal y tiene una frecuencia fc y una amplitud Vc(t) que cambia con el tiempo de acuerdo a la señal de modulación Vm(t).
[pic 2]
Figura 1. Señal modulada AM.
Como implica su nombre, AM (Amplitude Modulation) envuelve modulación de la amplitud del transporte. Todos los procesos de modulación AM generan valores extremos de frecuencias de los cuáles puede extraerse la señal original. Si consideramos una señal de información sinusoidal con frecuencia fm, los extremos serán (fc-fm) y (fc+fm).
Una señal AM típica como la que aparece en la figura 2, puede representarse como: [pic 3]
donde cos2πfct es el transporte, vm(t) es la señal de modulación, m es el índice de modulación y Vc(t)=K[1+mvm(t)] es la cubierta (envelope) de la señal AM. El índice de modulación representa la fracción por la cual la amplitud de la cubierta Vc(t) se desvía del promedio, o el grado de modulación. Si –1≤vm≤1, entonces el valor de m debe limitarse a |m|<1.
La generación de una onda AM se obtiene del producto del transporte y la señal de modulación. En la práctica esto puede obtenerse con un elemento no-lineal como un diodo. Si vm=Vmcos2πfct, la señal modulada se convierte en:
[pic 4]
La ecuación 2 tiene tres componentes espectrales. El primero representa una señal con la frecuencia de transporte fc y amplitud VDCVC y dos componentes con igual amplitud, 0.5VmVc, y con frecuencias extremas, (fc-fm) y (fc+fm).
En el anterior paso observamos claramente, que llevar a cabo el proceso de modulación, tomamos la señal mensaje, le variamos su amplitud, además la montamos sobre un nivel DC y en seguida la multiplicamos, lo que se logra con un amplificador, simplemente variando el voltaje de referencia.
DEMODULACIÓN
La demodulación o detección es el proceso de recuperar la información transportada por la señal modulada. La figura 2 se puede apreciar un esquema receptor de AM.
[pic 5]
Figura 2. Receptor de la señal modulada.
La recepción AM es el proceso inverso de la transmisión AM. Un receptor AM convencional simplemente convierte la onda de amplitud modulada nuevamente en la fuente original de información, es decir, la demodula. Cuando una señal es enviada por un emisor va a ser recibida por un receptor, y lo primero que éste debe hacer es demodular la señal la señal modulada que llega para obtener la que la información que esta trae impresa.
Para demodular señales AM, las constantes de tiempo se seleccionan de manera que:
En el receptor AM la señal de transporte se selecciona sintonizando un circuito resonante LC a la frecuencia fc. Esto permite seleccionar una estación en particular de todas la que están transmitiendo en la banda AM. La señal seleccionada se amplifica en la región RF y se demodula, utilizando el circuito de cubierta de la figura 6, para extraer la parte de la señal que representa la información transmitida. La señal demodulada se amplifica en la región de audio y mediante un amplificador de potencia se prepara para alimentar una bocina de 8Ω.
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