Mediciones en Receptores

Mediciones Electrónicas
Mediciones en Receptores
~1960
~1980
~2015
Normativas de medición
En AM:
 IRAM 4017 (Métodos de ensayo de radiorreceptores)
En FM:
 IEC 60315-4/82 (ex Nº 91 recomendaciones (1958))
 IRAM 4051 (Equipos transmisores, receptores y tranceptores
radiotelefónicos de ondas métricas y decimétricas con
modulación angular para los servicios fijo y móvil terrestre.)
Diagrama simplificado de un receptor de FM
Detector
Amplificador
de RF
Mezclador
Amplificador
de FI
Limitador
Discrim.
de frec.
Oscilador local
Altavoz
Nota: En AM el detector es un detector de envolvente.
Amplificador
de audio
Sensibilidades
Mínimo nivel de señal de portadora que produce una
señal de audio con determinadas características …
 Sensibilidad útil.
 Sensibilidad de silenciamiento de ruido.
 Sensibilidad a la desviación.
Sensibilidad útil
Representa la capacidad del Receptor de FM para convertir las
desviaciones de frecuencia en señales de audio.
Valor mínimo de la señal de RF que con modulación normal
(400Hz , Dfm=30%) produce Pmax/2 a la salida con una relación
SINAD de por lo menos 12dB
SND
SINAD 
ND
Nota: Pmax corresponde a la máxima potencia de audio sin distorsión.
Sensibilidad útil
Potencia RF (Rg)
Generador
de RF
Modulante 400 Hz
Rg
Antena
Ficticia
Receptor
300Hz-15KHz
Elimina Banda
•En FM comunicaciones Rin=Rg.
•En FM comercial y AM, adapto
impedancia mediante antena
ficticia.
Receptores:
•
•
Comerciales Dfmax = 75 kHz (Df = 0.3*75kHz = 22.5 kHz)
Comunicaciones: Dfmax = 5 kHz. (Df = 0.3*5kHz = 1.5 kHz)
ZL
Medidor
Potencia
Audio (ZL)
Sensibilidad útil
Generador
de RF
Rg
Modulante 400 Hz
Antena
Ficticia
300Hz-15KHz
Receptor
Elimina Banda
ZL
Medidor
Potencia RF (Rg)
Procedimiento:
1)
2)
3)
4)
5)
Busco Pmax sin distorsión con Volumen = máximo y PRF fuerte.
Disminuyo PRF, manteniendo (control volumen) Po=Pmax/2.
Mido SINAD, y compruebo que se mantenga por encima de 12 dB.
Si se cumple 3 vuelvo al paso 2.
El mínimo valor de PRF obtenido es la Sensibilidad Util.
Nota: También se puede medir con distorsímetro, analizador de espectros,
etc.
Sensibilidad de silenciamiento
de ruido
Amplificador
de RF
Mezclador
Amplificador
de FI
Limitador
Discrim.
de frec.
Oscilador local
Altavoz
Amplificador
de audio
El detector de FM presenta un umbral, en el cual un pequeño
incremento de PRF produce una disminución considerable del nivel de
ruido a la salida.
Mínimo nivel de una señal de RF no modulada, que produce 20 dB
de silenciamiento de ruido, referido a la Pruido en ausencia de RF.
Sensibilidad de silenciamiento
de ruido
Generador
de RF
Rg
Antena
Ficticia
Receptor
ZL
Medidor
Modulante 400 Hz
Procedimiento:
1)
2)
Sin portadora mido Pruido a la salida del receptor.
Inyecto portadora (sin modular) y aumento el nivel hasta lograr
Po=Pruido-20dB. El nivel de portadora así logrado es la sensibilidad de
silenciamiento de ruido del receptor de FM.
Nota: El ruido remanente (sin portadora) se debe al ruido y zumbido de la etapa de
audio.
Sensibilidad a la desviación
Amplificador
de RF
Mezclador
Amplificador
de FI
Limitador
Discrim.
de frec.
Oscilador local
Altavoz
Amplificador
de audio
Es una medida de la adecuación de la ganancia de audio (Gaudio  Df ).
Procedimiento:
1)
2)
Sintonizo el receptor a fp y se ajusta, con Volumen al máximo,
Vp=-54dBm (1100V/300Ω, 550V/75Ω, 450V/50Ω). (Df = 0).
Incremento Df hasta obtener Po = Pmax/2.
Así, la sensibilidad a la desviación (SD) es el Df en kHz ó en % de Df máx.
Rechazos
 Rechazo de AM.
 Rechazo al canal adyacente.
 Rechazo a la frecuencia imagen.
 Rechazo a la frecuencia intermedia (FI).
Rechazo de AM
AM+FM
Amplificador
de RF
Mezclador
Amplificador
de FI
Limitador
Discrim.
de frec.
Oscilador local
Altavoz
Amplificador
de audio
La mayoría de los discriminadores de FM responden a variaciones de
frecuencia y amplitud. Debido a ello, es que se utilizan en la etapa previa
los limitadores para mantener constante la amplitud.
En consecuencia señal de salida también depende de la amplitud de la
portadora  el receptor de FM no debe responder a la modulación en
amplitud.
Rechazo de AM
Generador
de FM+AM
FM=400Hz
AM=1KHz
Rg
1
Antena
Ficticia
1
350Hz-450Hz
Receptor
2
2
450Hz-15KHz
ZL
RAM
Medidor
 P1 
 10  log 
 P 3  P 2 
Procedimiento:
1) Con el primer filtro (llave en 1) se aplica una FM con Dfmax y un tono de
fm=400Hz, así se mide P1.
2) Con el segundo filtro (llave en 2) se mide ruido y distorsión = P2.
3) Se agrega AM superpuesta con m=30% y fm=1kHz (modulo en frecuencia y
amplitud), así se mide P3 (llave en 2).
Nota 1: La supresión de AM depende del nivel de la portadora  se mide para diferentes niveles.
Nota 2: Para evitar el uso de filtros se puede utilizar un AE y medir todos los valores sobre la
pantalla.
Rechazo de canal adyacente
canal
adyacente
RF
canal
adyacente
 P ( fs ) 
Rca  10  log  2

 P1 ( fs  fc ) 
fs-fc
fs
fs+fc
f
fs+Dfmx
97.3MHz
97.5MHz
Rechazada por el sintonizado de FI.
Procedimiento:
1) Se aplica fs (condiciones de sensibilidad útil) y ajusta AGC (si tiene).
2) Se aplica fs+fc y se desatenúa (o se aumenta) RF hasta que nuevamente
Po=Pn. El rechazo es = desatenuación – sensibilidad.
Rechazo de frecuencia imagen
OL
RF
 P ( fs ) 
Rfim  10  log 

 P( fim ) 
fI=fs-fo
frecuencia
intermedia
fs-2fI
fo
fs
f
frecuencia
imagen
Rechazada por el sintonizado de RF, cuanto mayor sea la fI, mayor será el
rechazo a fim.
Procedimiento:
1) Se aplica f=(fs-2fI) con modulación normal y el receptor sintonizado a fs.
2) Se aumenta la potencia hasta llegar a la condición sensibilidad útil
(Pmax/2 en parlante). La relación entre la pot. de sensibilidad útil y la
P(fim) es el rechazo.
Rechazo de frecuencia intermedia
OL
RF
 P( fs ) 
RFI  10  log 

P
(
f
)
I 

fI=fs-fo
fo
fs
f
frecuencia
intermedia
Rechazada por el sintonizado de RF, cuanto menor sea la fI, mayor será el
rechazo a fI.
Procedimiento:
1) Se aplica f=fI con modulación normal y el receptor sintonizado a fs, se
aumenta la potencia hasta llegar a la condición de Pmax/2 (en parlante). La
relación entre la pot. de sensibilidad y la P(fI) es el rechazo.
Relación de captura
Generador
de FM (F1)
Ri/3
Ri
Generador
de FM (F2)
Ri/3
Ri
Ri/3
Ri
Antena
Ficticia
Receptor
ZL
Medidor
 P ( f 2) 
Rcap  10  log  2

P
(
f
1)
 1

Procedimiento:
1) Generador de FM(f2) (interferente) conectado para mantener la adaptación
pero sin señal, se aplica f1 (deseada) con amplitud -54dBm.
2) Se modula f1 a condiciones de sensibilidad útil.
3) Se corta la modulación de f1 y se modula f2 en condiciones normales y se
aumenta el nivel de f2 hasta obtener -54 dBm; midiéndose P2.
Los valores de f1 y f2, ó su diferencia, son especificados por el fabricante.
Característica de sintonía
Indica la variación de la salida de audio a medida que se sintoniza el
receptor, es decir, cuánto puede estar desintonizado un receptor de FM y
aún escuchar bien la señal (ya que actúan los limitadores). Esta medición es
importante porque a veces hay espúreas adyacentes al punto correcto de
sintonía.
Procedimiento:
1) Se sintoniza el receptor a la frecuencia del generador. Modulación normal
y con volumen Po=Pmax/2.
2) Se mide la salida a medida que se desplaza la portadora (por ej. 500 kHz
para cada lado) y se grafica Po vs. fp.
3) Se repite para diversos valores de la señal de entrada.
Nota: En AM, si desintonizo 1 ó 2 kHz ya no se escucha bien; la sintonía es más
crítica.
Determinación de la característica
del discriminador
Receptor
Generador
Barredor
Rg
Antena
Ficticia
At.
Amplificador
de FI
Discrim.
de frec.
Medidor
xy
Procedimiento:
1) Se barre en FI al receptor y se observa la salida del discriminador sobre
un osciloscopio. Si Df aumenta, el rechazo al canal adyacente disminuye.
Nota: Para Rx de FM comerciales: Dfmx = 150 kHz + separación entre canales =
200 kHz.