Modulacion AM

PRACTICA No. 5

Jorge Bustos Rojas

Beto2810@hotmail.com

Julio Vidal Vinasco

Jcv2_456@hotmail.com

Cristian Torres León

Cristiao_7torrecynho@hotmail.com

Cristian Cuellar Barajas

Cristian-cuellar-508@hotmaail.com

OBJETIVO

Familiarice con las características principales de la modulación en frecuencia.

MARCO TEORICO

Otro de los tipos de modulación que podemos usar para mandar una información de un sitio a otro es la modulación en frecuencia o FM. Al modular en frecuencia vamos a tener una onda portadora como en el caso de la modulación A.M. en la cual vamos a imprimir la información que queremos enviar. En este caso lo que varía es que la información se imprime en la frecuencia de la señal portadora. La frecuencia de la señal portadora fp va a ser variada al ritmo de la tensión de baja frecuencia, Vbf, de la onda moduladora. Si aumenta la tensión de baja frecuencia va a aumentar el valor de la frecuencia de la portadora y al disminuir la tensión de baja frecuencia la frecuencia de la portadora va a disminuir. La amplitud de las ondas va a ser constante en este proceso de modulación de baja frecuencia.

Las ventajas de la modulación en frecuencia sobre la modulación en amplitud son bastantes. Las modulaciones en frecuencia necesitan una potencia de modulación mucho menor que las de amplitud. Su mayor ventaja consiste en que las señales moduladas en frecuencia son mucho menos afectadas por los ruidos y señales externas. El motivo por el que las perturbaciones afectan mucho menos a una modulación en frecuencia es porque dichas perturbaciones afectan a la amplitud de la onda produciendo una modulación adicional en amplitud, en el caso de las modulaciones en frecuencia como la amplitud debe ser constante es bastante fácil de filtrar en el receptor la modificación de la amplitud; sin embargo, en la modulación en amplitud se confunde con la modulación de la propia onda y puede dificultar en gran medida a la hora de demodular la información ya que se puede confundir la modulación producida por la información y la producida por el ruido. Otra de las ventajas es el aumento en el ancho de banda de las señales moduladas en frecuencia como luego veremos.

A) onda portadora.

B) onda moduladora.

C) onda modulada.

Espectro de F.M.

En una modulación en frecuencia podemos observar cómo, la frecuencia de la portadora, aumenta o disminuye según el valor de la tensión de modulación Vbf. En este tipo de modulación tenemos, como en la modulación en amplitud, las frecuencias fp, de la portadora, fp+fm y fp-fm pero ahora además se van a unir otras frecuencias laterales como, por ejemplo, fp+2fm y fp-2fm, fp+3fm y fp-3fm y así hasta fp+nfm y fp-nfm, es decir, cualquier múltiplo de las frecuencias de modulación. Por lo tanto, el número de frecuencias laterales es muy grande, existiendo la suma y diferencia de todos los armónicos posibles. Al igual que en A.M. también podemos definir un índice de modulación. En este caso se denomina índice de modulación a la relación que existe entre las desviaciones máxima y mínima con respecto a la frecuencia de la portadora.

MATERIALES Y EQUIPOS

Simulador Multisim o Proteus.

Matlab.

CUESTIONARIO PREVIO

Investiga cuál es la ecuación matemática que define a una señal de FM. Identifica, y explica que significan los siguientes parámetros:

a) Amplitud de la señal,

b) Frecuencia de la portadora,

c) Frecuencia de la moduladora,

d) Índice de modulación.

¿Cómo se calcula el índice de modulación?

¿Qué relación hay entre el índice de modulación y las bandas laterales?

¿Cuál es el espectro en frecuencia de una señal FM para una moduladora senoidal?

Investiga dos formas de demodular FM.

SOLUCION

La modulación angular resulta cuando el ángulo de fase (ϴ), de una onda sinusoidal, varía con respecto al tiempo sin tocar los otros parámetros. La onda con modulación angular se muestra matemáticamente como

Y (t) = Vc cos [cos Wc t + ϴ (t)]

En donde y (t) = onda con modulación angular;

Vc = amplitud pico de la portadora (voltios)

Wc = frecuencia en radianes de la portadora (es decir velocidad angular, 2πfc (t)

ϴ (t) = desviación instantánea de fase (radianes)

Con la modulación angular, es necesario que ϴ (t) sea una función de la señal modulante. Por lo tanto, si vm (t) es la señal modulante, la modulación angular se muestra matemáticamente como

ϴ (t) = f [vm (t)]

En donde vm (t) = Vm sen (Wmt)

Wmt = velocidad angular de la señal modulante (radianes/segundo)

Fm = frecuencia de la señal modulante (Hertz)

Vm = amplitud pico de la señal modulante (voltios)

La frecuencia modulada también se utiliza en las frecuencias intermedias

C. Transmite en un canal de la banda de 88 a 108 MHz.

Se denomina índice de modulación a

El análisis de Fourier indica que el número de frecuencias laterales que contienen cantidades significativas de potencia, depende del índice de modulación de la señal modulada, y por lo tanto el ancho de banda efectivo

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