SUCRE INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR TELEFONÍA MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE TIEMPO(TDM) Bryan Alquinga Douglas Vega Edwin Tonato Tutor: Robinson Lema se encuentran diseñadas con entradas de control que son capaces de seleccionar una de las entradas para permitir su transmisión hacia dicha salida. 1. RESUMEN: A continuación, se presenta el diseño e implementación de un circuito TDM ya comprobado su funcionamiento anteriormente en el protoboard y con el osciloscopio. En este caso se ha diseñado en Proteus tanto su diagrama como su diseño de PCB Layout que servirá para la impresión en una baquelita, además implementando cada uno de sus componentes como en el diagrama de Proteus que mostrará más adelante y por último una vez que se termine de soldar se procederá a comprobar su funcionamiento con el osciloscopio. La Multiplexación por División de Tiempo (TDM) es una técnica que nos va a permitir la transmisión de señales digitales y analógicas, que consiste en ocupar un canal a partir de distintas fuentes. Modulación por codificación de pulsos (PCM) Es el método de conversión de señales analógicas a digitales, empleando una codificación de pulsos para la representación digital de señales analógicas. Esto lo caracteriza distinguiéndose de los demás métodos de modulación analógica, siendo así la más utilizada. En PCM se muestrea la señal analógica de entrada, a continuación, se convierte en un código binario en serie. El código binario se transmite al receptor, donde se reconvierte a la señal analógica original. 2. INTRODUCCIÓN La tecnología digital TDM permitió la multiplexación de varios canales de voz en “tramas digitales”, las que conforman “jerarquías digitales”. La primera de estas jerarquías es la conocida como PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy, o Jerarquía Digital Plesiócrona). Este modo de funcionamiento permite formar tramas aun cuando no existe sincronismo entre el reloj de cada uno de los componentes que son multiplexados. Esto hace necesario un proceso de “justificación”, necesario para soportar las posibles variaciones de frecuencia en cada uno de las tramas originales. Circuito integrado generador de funciones XR 2206 Es un circuito integrado diseñado por Exar Corporation, que puede ser empleado como generador de señales de ondas senoidales, cuadradas, pulsos, triangular y diente de sierra, la frecuencia y amplitud de onda se pueden variar si se controla el voltaje. Tiene un ancho de banda de 1 MHz. El cual nos ayudará a la obtención de la señal triangular. 3. MARCO TEORICO Multiplexor 3.1 Definición Los multiplexores son circuitos combinacionales con varias entradas y una sola salida de datos, que 1 SUCRE INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR Circuito Multiplexor 4066 Es un integrado diseñado para la transmisión o multiplexado de señales digitales o analógicas, puedes considerarlo como un interruptor de conmutación, la operación del CD4066 es muy simple, tenemos 4 interruptores bilaterales, esto quiere decir que no importa si colocamos la señal a la entrada o a la salida, el resultado siempre será el mismo, en cada uno de los interruptores dispone de un pin de control. Figura 1: Circuito Integrado Generador de Funciones XR2206 Figura 5: Circuito Multiplexor 4066 Figura 2: Datasheet del Circuito Integrado Generador de Funciones XR2206 Circuito Integrado 4017 Es un circuito contador o decodificador que tiene 10 salidas, las cuales necesitaremos 3 para el cambio de las diferentes señales introducidas al integrado. Lo controlaremos por la entrada “Reloj” y haciendo un puente desde la última etapa hacia reset. Los pines se muestran en la figura 3. Figura 6: Datasheet del Circuito Multiplexor 4066 Circuito Integrado 555 El temporizador IC 555 es un circuito integrado (chip) que se utiliza en la generación de temporizadores, pulsos y oscilaciones. El 555 puede ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador, y como un circuito integrado flip flop. Figura 3: Circuito Integrado 4017 Figura 7: Temporizador IC 555 Figura 4: Datasheet del Circuito Integrado 4017 2 SUCRE INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR 3.3 Señal Triangular Este es un circuito con el cual utilizamos un temporizador NE555N, la cual nos da como resultado una onda cuadrada con la ayuda de condensadores nos da como resultado una onda triangular cuya frecuencia se puede ajustar mediante un potenciómetro el cual podremos variar frecuencia y su periodo. Figura 8: Datasheet del temporizador IC 555 PCB En electrónica, una “placa de circuito impreso”, es una superficie constituida por caminos, pistas o buses de material conductor laminadas sobre una base no conductora. CIRCUITOS Y SEÑALES OBTENIDAS EN EL OSCILOSCOPIO Figura 11. Circuito Señal triangular con 555 3.2 Señal senoidal Para ello se utilizó un C.I XR2206 prácticamente se utilizará este circuito para generar dicha onda senoidal donde es posible variar su amplitud y frecuencia a la vez. Con el potenciómetro se regulo los parámetros mencionados anteriormente a una medida cercana a las otras ondas. Esta señal será acoplada al multiplexor junto a las demás señales Figura 12. Señal generada en el Osciloscopio 3.4 Onda cuadrada Se conoce por onda cuadrada a la onda de corriente alterna (CA) que alterna su valor entre dos valores extremos sin pasar por los valores intermedios (al contrario de lo que sucede con la onda senoidal y la onda triangular, etc.) Se usa principalmente para la generación de pulsos eléctricos que son usados como señales (1 y 0) que permiten ser manipuladas fácilmente, un circuito electrónico que genera ondas cuadradas se conoce como generador de pulsos, este tipo de circuitos es la base de la electrónica digital. Figura 9. Circuito Señal senoidal con XR2206 Figura 10. Señal generada en el osciloscopio 3 SUCRE INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR C1 =1nF - C2 = 10nF Fuente de 5v 5. PROCEDIMIENTO 5.1 Multisim Figura 13 Circuito para generar la onda cuadrada Figura 14 Señal generada en el Osciloscopio Fig. 15 Circuito TDM con generadores de Señal. 4. MATERIALES 5.2 Ptroteus 4.1.1 Señal senoidal XR2206 Condensadores Cerámicos 103,104,105 Condensadores Electrolíticos 1uF, 10uF Potenciómetros 1k, 1 M, 50k, Resistencias 4.7k Batería DC 9v Cable UTP Osciloscopio Fig. 16 Diagrama general TDM 4.1.2 Señal Triangular 5.3 PCB Layout- Ptroteus NE555N. Proteus. R1 =10K. Potenciómetro=10k-20k C1 =1nf - C2 = 100uF Fuente de 9v 4.1.3 Señal Cuadrada NE555N. Proteus. R1 =330. Potenciómetro=10k Fig. 17 Diseño del circuito en PCB Layout(Proteus) 4 SUCRE INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR 5.1 Descripción del circuito TDM Este circuito consta por dos integrados muy importantes para llevar a cabo el CD4066 que es un multiplexor y también un CD4017 que viene hacer un contador, además para poder realizar la TDM necesitamos de señales, en este caso usamos la onda cuadrada, triangular, senoidal y el pulso que viene hacer una señal cuadrada mismo(VCO), pero con una frecuencia muy baja para realizar la misma función del switch y con la ayuda del contador permitirá llevar acabo la función de la TDM. Cada señal es un circuito aparte la cual es conectada al multiplexor permitiendo. Fig. 18Diseño del circuito en 3D Visualizer Implementación de los elementos en la baquelita Una vez conectadas las señales al multiplexor y la del switch al contador en la salida podremos obtener la TDM. Cada frecuencia y amplitud de las señales se ajustó con el potenciómetro aproximadamente a la misma medida para así tener a la salida una señal donde pueda ser observada de la mejor manera en el osciloscopio 6. CONCLUSIONES 5 Un multiplexor permite la combinación de dos o más canales de información en un solo medio de transmisión. El CI 4066 permite multiplexar las 3 señales ingresadas para poder obtener un tipo de TDM. SUCRE INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR 7. La soldadura en la baquelita algunas veces presenta ruidos por lo que la impresión del diseño debe ser correctamente. Cada señal que va al multiplexor es un circuito diferente del cual es posible variar su frecuencia y amplitud El CI 4017 es un contador el cual va conectado con un VCO(con un temporizador 555) que realizara la función de un conmutador con una frecuencia baja y a la vez las salidas de este contador va conectada al CI 4066. https://www.monografias.com/trabajos107/modulac ion-de-pulsos/modulacion-depulsos2.shtml?fbclid=IwAR1RCJfzCkOEZWc8CqZFI6kKiDoFdz0-Ft-wCJJ2sIOgX2o21393Jyg2lA https://es.slideshare.net/edisoncoimbra/44multiplexacion-tdm-7031366 RECOMENDACIONES Se debe ajustar la frecuencia y amplitud adecuada cada una de las señales para poder obtener a la salida del multiplexor una onda donde se pueda apreciar las diferentes señales multiplexadas. Los diseños realizamos en la simulación se deben realizar correctamente antes de ser realizada en PCB layout(proteus). Revisar las indicaciones o advertencias que muestra PCB Layout para corregir ello y así poder imprimir correctamente el circuito en la baquelita. La tierra común de cada fuente o circuito ya alimentado en este caso debe ser común con todos los circuitos implementados. 8. BIBLIOGRAFÍA https://www.ecured.cu/TDM https://es.wikipedia.org/wiki/Acceso_m%C3%BAltip le_por_divisi%C3%B3n_de_tiempo 6
