MONITOREO REMOTO LABORATORIO MODULACIÓN Y DEMODULACION DE AM INTRODUCCIÓN. Las señales que contienen nuestra información se llevan desde un transmisor a un repetidor o a un receptor o a través de las distintas formas de transporte existentes. Pero lastimosamente las señales de información que manejamos no tiene una forma adecuada para ser propagadas por los distintos medios de transmisión, por eso es necesario modular las señales de información imprimiéndola en una señal de mayor frecuencia, llamada portadora. En esencia, la señal portadora transporta la información a través del sistema de comunicación. La señal de información modula a la portadora, cambiando su amplitud, su frecuencia o su fase. Por conclusión podemos decir que la modulación es solo el proceso de cambiar una o mas propiedades de la portadora, en proporción con la señal de información. El objetivo fundamental de todo transmisor es procesar la señal que nos proporciona la fuente de información, tal que esta se adecuada para su propagación a través del medio y posterior recepción. Una de las funciones básicas de todo transmisor es introducir la señal que contiene la información en una portadora, o sea modular dicha portadora, otra función importante es radiar la energía electromagnética que corresponde a la portadora modulada en el espacio con dirección a las antenas receptora. Para que dichas funciones se cumplan el transmisor debe por lo menos contar con los siguientes elementos (Fig 1.1): Fuente Mod AM, FM, PM antena Filtro Amplificador Amplificador fig1.1 Osc alta frecuencia Pero por que modular la señal? La respuesta es la base de la asignación de las funciones del transmisor : • Es verdaderamente difícil irradiar señales a baja frecuencia como energía electromagnética por medio de una antena. • Evitar que las señales que manejan un mismo rango de frecuencia se interfieran entre si, por ejemplo las señales de la radio las cuales transmiten voz.( como se sabe el rango de frecuencia de la voz esta en un rango determinado y si no se modula esta señal todas la emisora trabajarían a la misma frecuencia y se interferirían entre si, al modular la señal las emisoras pueden adecuarse a un rango de frecuencia distinto de las demás ). PALABRAS CLAVES Señal, señal modulante, señal portadora, señal modulada, modulación, demoduladación, Frecuencia, amplitud, modulador y demodulador. RESUMEN La modulación de amplitud es el proceso de modificar la amplitud de una señal portadora de frecuencia relativamente alta, en proporción con el valor instantáneo de la señal que se genera de nuestra fuente de información. Los moduladores de AM son dispositivos no lineales de dos entradas y una salida, las dos entradas están compuestas por: 1. Entrada de señal portadora de alta frecuencia. 2. Entrada de señal de información de baja frecuencia. 3. Una salida de la señal portadora modulada. Una portadora s sin modulación se puede describir con la siguiente ecuación : Y(t) = A cos Wt Ahora si esta señal se modula en amplitud, la portadora con modulación se puede expresar: Z(t) = A(t) cos Wt Los moduladores de amplitud introducen la información en la amplitud de la portadora. Un modulador se puede analizar en un diagrama de bloque como en la figura 1.2: Z(t) Vs(t) Modulador de Amplitud Vs(t)= Vs cos(Ws*t) Forma de la portadora con modulación Señal de fuente de información Vp(t) Vp(t)= Vp cos(Wp*t) Forma de onda portadora sin modular Fig 1.2 PROCEDIMIENTOS: Señal moduladora: Utilizamos una señal seno que va a ser la señal moduladora, la que puede ser configurada con amplitud y frecuencia determinada. Obtenida del generador de señales con una Frecuencia de 1kHz y una Amplitud de 8v. Señal portadora: Esta señal es originada por medio del integrado xr2211. Idealmente para una frecuencia de moduladora de 1kHz se establece una frecuencia de portadora de 500khz con una amplitud de 340mVpp. Modulador: En la figura 1.4 se mira el circuito modulador de AM con transistor (2n2222). En el circuito la señal portadora (de menor amplitud) se aplica a la base del transistor la cual es amplificada e invertida en el colector. La señal modulante se aplica en el emisor y se obtiene una multiplicación de las dos señales para lograr su modulación. Fig 1.4 Demodulador: Demodulación es el proceso inverso de la demodulación, y es el proceso de reconvertir a la portadora modulada en la mplitud ón original (quita la mplitud ón que da la portadora). La función del demodulador AM es recuperar y reproducir la mplitud ón de la fuente original, esta debe tener las mismas características relativas de mplitud y frecuencia. El circuito demodulador que utilizamos es el siguiente figura 1.5: Fig 1.5 MATERIALES: Modulador • 1 Transistor 2N2222 • 1 Señal portadora y una modulante • Resistencias de 10K Ω, 20K Ω, 5.6K Ω • Condensadores de 0.1 µf, 0.01 µf, 0.001 Demodulador • 1 diodo 1N4004 • Resistencias 1K Ω,12K Ω, 10K Ω • Condensador 0.01 µf • 2 Amplificadores LM741 DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO. Los circuitos que se mostraron anteriormente funcionan bien. Y se pudo observar claramente que la amplitud de la señal modulante resulta afectada por un término constante y un término que varía a una razón sinusoidal de frecuencia baja igual a la frecuencia de la señal modulante. • Datos para la señal modulante: Frecuencia: 1KHz Amplitud: 8V • Datos para la señal portadora: Frecuencia:500K Amplitud:320Mv • Datos para la señal modulada: Frecuencia:1KHz Amplitud:3V • Datos para la señal demodulada: Frecuencia: 980Hz Amplitud: 7.5V • • • • • CONCLUSIONES: Es necesario el conocimiento teórico de os procesos de modulación y demodulación para comprender los procesos y resultados del laboratorio. La señal es claramente reconstruida después de haber realizado el proceso de modulación y su respectiva demodulación. Es necesario la claridad del concepto de la diferenciación de la señal modulante y portadora en lo que respecta a la amplitud y frecuencia de cada una. La señal modulada es una señal de mucha mas frecuencia y la podemos tomar ya como una señal de RF que puede irradiarse al espacio. Mediante la modulación podemos modificar a nuestro gusto la frecuencia de nuestra señal de datos y así poderla irradiar sin ningún problema de interferencia. Bibliografía: Sistemas de comunicaciones electrónicas. TOMASI. Fundamentos de los sistemas modernos de comunicación. Hideberto Jardón Aguilar. Modulador AM con transistor. Saira Ballesteros y William Bustamante. Autores: José Luis Almenarez G. Edgar Hernando Criollo Velásquez [email protected] [email protected]
