• C A P I T U L O V I I

^ RECEPCIÓN

El capí tulo VI fue dedicado al conocimiento de los equipos t r a n s n i i s o -r e s que hacen pos ib le el envío de la información. En el o t ro e x t r e ­mo del cana l s e r equ i e r e de un equipo que l leve la información a su forma or ig ina l in te legib le . Tales equipos son denominados recepto -r e s y nos o c u p a r e m o s , en éste capít ido, de su e s tud io . Con es te ob je t ivo tomare rnos cada uno ds los s i s t e m a s de t r a n s m i s i ó n y ia fo rma de efectuar la recepc ión en é l .

En cualquier r e c e p t o r se toaia '::o::.i-j urúdadea da calidad la sen.si'aiU-« dad, l a se lec t iv idad y la es tabi l idad. La sensibi l idad de un r e c e p t o r es su. habilidad p a r a producir una cantidad út i l de sal ida de audiofrí?-cuencia a p a r t i r de una señal débil de radiofrecuencia en el c i r cu i to de an tena . Aunque las e tapas de audiofrecuencia también amplif ican la señal r ec ib ida , l a sensibi l idad del r ecep to r e s t á de te rminada bási -camen te por l a s e tapas sintonizadas (ds rad io f recuenc ia ) . A veces la sensibi l idad de un r ecep to r se especifica por la cantidad de señal de R F n e c e s a r i a en la antena pa ra producir un voltio de AF en la sa l ida del d e t e c t o r , que es el valor p rác t i co p a r a exc i ta r un amplif icador de aud io . Los v a l o r e s t ípicos p a r a r ecep to re s AM es del o rden de 250

'jt V a 5 mV p a r a la sens ib i l idad .

La se lec t iv idad de un recep tor es su habilidad pa ra s in tonizar la p o r ­t a d o r a de la e s tac ión t r a n s m i s o r a deseada , en tanto que se r e c h a z a n l a s demás f recuenc ias no d e s e a d a s .

La se lect iv idad e s t á detec-niinada exclus ivamente por los c i rcu i tos s i n ­t o n i z a d o s . Par-a mayor número de etapas s intonizadas se obtendrá m a y o r e s v a l o r e s de se lec t iv idad .

No obstante la se lect ividad no puede s e r demas iado alta debido a que se neces i ta de jar p a s a r la banda tolal n e c e s a r i a pa ra toda c l a se de m o

- l-iS

dulsción. La estabilidrij de un receptor es su cdpaci-ríad p_a ra ütantener una señal bajo condiciones variablas da ajuste úa control de ganancia, temperatura, cambios de tensión ds la fuente á i a í ifnsntaci ón y gol nes y deformación mecánicos En otras palabras significa 1 a- capacidad para quedar fijo sobre una ssñal .

7.1 RhCEPTORES Aíi,

El > oc' ptor AM más simple que se puede obtener- es e! recep tor sintonizado en RF (TRF) niostrado esquemati carien t.; en la figu»'a 7.1.1. Consiste de una antena acoplada ind;;cti-vament.a a un circuito sintoni^^ado y conectado ?, un detec­tor de diodo en el cual se reempiaira ia resistencia d» car. ga por un par de auriculares-. Se opone a su utilización la baja sensibilidad, y su interés se convierte en un iní:e''és puramente histórico.

1.1

- i ^

K

ig. •11

Dentro ri .e esta i n o d a 1 i ri a d de receptor ~?J s e p u e d a rt lograr mejoras en la selíicti vi dad y la 3énsi*)i 1 i dad con circuitos como i'i indicado en la fig. 7,1.2 que e.mplea un detector regenerativo, en el cual el capacitor C2 además de operar corno un filtro pdsa-bajos controla el nivel de realimsn -tación. íi! tubo el ectróni co T 2 e'iava el nivel de seiñl pa­ra excitar al parLinte, CO.MStTtuy?ndo un amplificador de aud' ~ *r2cu;^nc i a ,

Para aumentar la sensibilidad quiera aumentar el núnero de pero esto conlleva la de las diferentes eta

de l r e c e p t o r i t a p a s ampl i i ' i cado ras ,

d i f i c u l t a d de l a a l i n e a c i ó n p a r. c o n c l o b j e t i v o de no

- 146 -

Fia. 7-1.2

perder la señal a través de las etapas que son sintonizadas. Pa ­ra resolver este problema se ha diseñado el amplificador supe--he terodino que estudiaremos a continuación,

JEl receptor superheterodino, se muestra en un diagrama de blo ~f ques en la figura 7 . 1 . 3 . Se puede ver que el circuito de antena esta conectado a la entr-ada de un amplificador de radiofrecuencia; este normalmente esta constituido por una sola etapa sintonizada.

\Tr f Apip.Lit'ica dor de r3¿_

Üiofrecuer i .

1 1

tHazclíidoz'

• f •

O s c i l a d o r

l o c a l

AFiplif ic-a dor de Pre cuenc . i n

t e r m e d i a

D e t e c t o r

iV, y

¡Amplifica dor de au d io f recuer .

j í i g . / . - L . :>

- 147

La siguiente etapa está co.nsi:itufd.a por dos bloques corrc-spondlen-tes a un oscilrdor- local y a un mezclador que integr.-au el 1er-,con vertidor de frecueacias , Ei oscilador local debe ser un oscilador variable.

El me/clador esta constituido por un circuito con un elemento ali-neal en cuya entrada se aplican do3 señales, en este caso la señal de radiofrecuencia y la enti-egada por el oscilador local, para obte ner en su salida señales coxnpuestas cuyas frecuenci-as correspon­den r, la suma y a la diferencia de las frecuencias de las señales de entrada. Ei mezclador tiene coaio carga un circuito sintoni.-a-do a la frecuencia cori-espondiente a la diTerencia de las frecuen -cías del oscilador local y ue ia señal de raaiofx'ecuencia; do ta ima ñera que el bloque siguiente indicado como amplificador de freci-eri cia intermedia rec;.be una señal modulada sobre una portadora de va Ior fijo, 455 KHZ que es la l]3mada frecuencia intermedia FI . ~

El am.plificador F . L está constituido por t res etapas doble r.H:u-:e sin tonlzadñs y acopladas inductivamente,. Constituye el ampllr'íc.jdo" propiamente dicho del receptor y por tanto es_el_xñ3p.QiH3- • serisibllidad y en cierta maner ' • --ible también de la ¿«i^cctvt dad del recepto:*. ' "*

Luego de ser- amrdtficada la señal de frecuencia intermedia se pro cede a la detección usando los detectores convencior.ales délos cua­les el más usado es el detector de diodo. Finalmente la señsl ya trasladada a su rango original de frecuencias es amplificadíi en el llamado ainplifIcador de audio para proporcionar el nivel adecuado de Miv f»--í- '! r- -' «1 parí:;r*".;.

Ahora procederemos a estudiai- un poco más en detalle el radio-r-e ceptor .

CIRCUITOS DE ANTENA

Ei circuito de antena acopla la antena u.1 ; ec-eptor y rec^haza p a r ­cialmente las frecuencias no deseadas. La mayoría de recepto -res usan circuitos resonantes para este propósito. ].jOr, circuitos ríe antena pueden clasificarse de acuerdo al cii-cuito resonaxite y al método de acople entre la ant-^-'^ ^ -1 --'rculto sini.onizado del re cí^ptor.

En cuanto al tipo de circuito resonante puede .ser doble o s imple­mente sintonizado. La mayoría de circuitos de antena son de sin

- 148 -

tonfa simple.

El método de acopk^miento es fundamentalmente determinado por el s istema de antena usado. Para comunicaciones sobre ondas l a rgas , medias y cortas se usan antenas no sintonizadas, que norm.almente son antenas verticales o 1_ invertida llevadas a t i e r r a . En estos ca sos los acoplamientos mejor visados son el capacitivo, el induciivoo el capacitivo inductivo. Para rangos de onda corta que usan an t e ­nas sintonizadas balanceadas cuya conexión es traída por una líní.-a s imétr ica; en este caso el acoplamiento indicado es por un traiosfor mador o un autotransformador. ""

La figura 7.2.1a muestra el acople. capacitivo, la figura 7.2.1b se ñala el acople inductivo y el circuito de la figura 7.2.1c ea el co ­rrespondiente al acople inductivo capacitivo. Su análisis es s e n c i ­llo y corresponde a un conaportamiento selectivo en frecuencia.

"X

'hn

^

a) b)

Fig. 7-2.1

CJ

7.3 A?v'[PLIFICADORES DE RADIO

El amplificador de radio frecuencia aumenta voltaje de la señal de radio y asegura la selectividad requerida en el receptor . El vol­taje aplicado ÍI la entrada del íiruplificador de radiofrecuencia e s ­tá entre algunos ¡j, V hasta centenares de u, V dependiendo de la sensibilidad del receptor.

- 149

Como ya se mencionó el amplificador de radiofrecuencia es de u-na etapa compuesto por un tubo electrónico o un transistor y una carga sintonizada a la frecuencia de la señal aplicada a su entra­da .

En la figura 7.3,1 se muestra el circuito de un anaplificador sin­tonizado a t rans is tor . En él se hace un acople por autogransfor-mador debido a que la baja impedaneia de entrada presentada por la etapa siguiente sobrecargaría el circuito.

Fi.:. 7-3.-!

Puesto que la estabilidad de operación de un axnplifioador de t ran­sistor depende mayormente de la posición del punto de operación que se puede desplazar con calentamiento del t ransis tor se esta -blece una realiraentación a través de la resistencia R3 conectada al circuito de emisor con ei objeto de eliminar una realimenta -ción AC se coloca el capacitor C3 que debe presentar una baja reactancia. El acople tamfiién puede efectuarse ind-activamente u-sando un transformador.

7.4 CON'VERSO.R DS í'^RECUENCIAS

El conversor de frecuencia esta constituido por un oscilador local y un mezclador de frecuencias; su objetivo como y i se mencionó en la sección 7.1 consiste en entregar una señal a su salida cen­trada en una frecuencia intermedia, cuyo valor más normalizado es de 455 KHZ.

El mezclador de frecuencias es ua circuifu con un eleniento a l i ­nea! cuya configuración más simple es la mostt-ada en la figura 7.4.1 que usa un diodo como elemento no l ineal. En este circuí

- 150 -

to se ha representado las señales por las fuentes Vg, que repre­senta la señal de radio, y VQ que representa la señal del oscila­dor local . Por la característ ica no lineal del diodo entregará u-na señal compuesta de frecuencias fp + f^, ÍQ, fo + (fp + fj ^ ) , 2 (f + íj^) y 2fp. Las componentes primera seguiada, cuarta y quinta están bastante distanciadas de la tercei-a, de manera que en la salida se podrían ubicar dos componentes:

fo + (fo - ^m) y ín - (f: p _ n i p _ m^

•JN-

F"ig. 7-4.1 •H-

El circuit-o sintonizado de salida se calcula para que permita el paso de la componente correspondiente a la frecuencia diferericl.a

fo - (f„ + fm)

El mezclador de frecuencias a diodo es ampliamente usado en el rango de ondas u l t racor tas . Para ondas largas , medias, cortas y métricas se usan mezcladores con tubos multirejillas en las modalidades de inyección de rejilla simple e inyección de dobl-; re j i l la . Estos últimos usan válvulas de doble rejilla de control .

En la conversión con inyección de rejilla simple se aplican la s e ­ñal de radio y la del oscilador a la rejilla de control, como lo in dica el circuito a pentodo de la figura 7 . 4 . 2 . La válvula se ope"-ra como un detector por placa aplicando un alto voltaje de polari­zación de rejilla a través de la resistencia 1?, Así entrega una sefiai compleja con frecuencias suma y diferencia de las frecuen­cias de las señales de entrada. El circuito de salida se s intoni­za de la frecuencia diferencia. Este circuito provee además de la conversión propiamente dicha amplificación y selectividad.

- 151 -

Oscilador Local

Fig. 7-Z..2 .

El circuito de inyección de doble rejilla usa válvulas multirejillas tales como hexodos, heptodos, octodos, e tc . que poseen des re j i ­llas de control . En una de ellas se aplica la señal de radio y en la otra la señal del oscilador local produciéndose en el circuito de ánodo una señal compleja con componentes de frecuencias c o r r e s ­pondientes a la suma y a la diferencia de las frecuencias da Las señales de entrada, de las cuales se seleccionará la correg_7>.>ndi-''n te a la frecuencia diferencia.

También se usa la no line:d.idad de algunos dispositivos a semicrtc ductor para el efecto de conversión de frecuencias y se puede u-íar un circuito a transistores como el moscrado en la figura 7 .4 .3 qae es s imilar al circuito de conversión de inyección por rejilla s imple. La señal de radio se aplica a través de acople inductivo sintonir.u-do a la base del transistor T I , montado corao cuiisor conr!;n. .La señal del oscilador local se toaia de la parte superior del bobina­do 1 3 para ser inyectado al circuito emisor del t ransistor mezcla dor el t ransis tor T2 constituye el oscilador local en un montaje de acople inductivo.

En._cuanto al oscilador locíü se requiere que genere una señal s e ­noidal con amplitud constante cuya frecuencia debe poderse var iar entre 990 y 2tjd0 KHZ, para obtener a la salida del mezclador de frecuencias uri"i señal de 455 KÍTZ. I a sintonía del oscilador local se produce por un capacitor var-iable doble, con una de sus p a r ­tes se produce la sintonía del amplificador de radio y con la otra del oscilador local . Los circuitos que se pueden usar son los con vencionales para radio frecuencias.

- 152 -

Salida - i;

Fig, 7-A.3

7,5 AMPLIFICADORES DE FRECUENCIA INTERMEDIA

Como ya se planteó e.n la sección 7.1 el_ob¿etivo_del_ampUf^iCvXdo,r de frecuencia intermedia es aumentar la sensibilidad del rscepíür y puesto que se requiere eta.p,as sintonizadas también aument'a la. ^electividad. La (principal ventaja consiste en que las etapas am­plificadoras se sintonizan una sola vez„en el montaje de las n\ l3-m a s ,

El amplificador de frecuencia intermedia esta constituido norm.al­mente por t res etapas sintonizadas, las cuales deben de estar exac tamente sobre los 455 KHZ este pi-ocedimiento se denomina alinea^ ción. Además debe tener una banda pasante que permita el paso de la doble banda lateral , que pat-a el caso de radiodifusión es de 10 KHZ.

Los cri ter ios prevalentes para escoger el valor de 455 KHZ como frecuencia intermedia son:

a. P¿ira portadores de altos valores se requerirían circuitos de alto factor de calidad, lo cual complica en mayor proporción el diseño y montaje de los mismos.

Con el criterio de seleccionar los valores más bajos de por tadora se presenta la interferencia de la llamada frecuencia imagen. Si se tiene una señal de-frecuencia fj a la salidadel mezclador se tendrá una frecuencia f© " ^1 ~ i pero si llega ott-a señal de frecuencia f tal que Í2 ~ ^o ~ í Y " ' salida se tendrá una señal que corresponde a la superposición de las

- 153

señales de frecuencias fp - fi y f-> - ÍQ de manera que la s e ­ñal de frecuencia Í2 ^^ convertirá en la señal imagen do l a s e nal de frecuencia fj .

t^ai-a obviar el problema planteado se requiere que Í2PA h Y ^sto se logra con valores altos para fi. Estableciendo el compromiso existente entre los-li terales a. y b . se acordó normalizar el va-lor_de 455 KH-Z, aunque en países europeos se usa 465 KHZ y para receptores para carro se usa una frecuencia intermedia de 255 KHZ. De manera que el criterio de compromiso no lleva a un va Ior único de frecuencia intermedia.

7.6 DETECTOR

Como detector de un receptor AM se puede usar cualquiera délos detectores ya estudiados en el capítulo y . Para los receptores de radio difusión se usa el detector de diodo que resulta el m-Ss simplr; sin perder eficiencia y par-a producción eu serle resulta el más apropiado-

Luego solo falta elevar el rúvel de la señal da audio en el Ua.na-do amplificador de audio frecxiencias.

7.7 AMPLIFICADOR DE AUDIO

L;as etapas amplificación de audio pueden ser conectada^de un s o ­lo terminal o en la modalidad pushpull.

El amplificador asimétrico o de un terminal se usa especialmente en receptores de pequeño tamaño con salidas de potencia de 50 a 100 mvr, Si la impedaneia del parlante difiere apreciablemente de la impedaneia de carga óptima, so requiere un transformadoradap tador como se muestra en la figura 7 . 7 . 1 . * La figura 7 .7 . Ib mués t ra un amplificador contrafase, llamado también siinétrico o push­pull con transformador de adaptación también, se puede polari.":ar para trabajarlo en clase C y aumentar así la eficiencia. Una con­dición es estaV>iecer la m-'-iyor slinetría posible para evitar d l s to r -í^lóu en la señ¿d„

Se requiere un (xjmportamlento lineal porque la señal tiene im ran­go i-elativamente amplio de frecuencias que va de 15 HZ a ISKIIZ,

- 154 -

L__L 1

a)

T Ra U^vVV-

Fig. 7-7.1

7.8 RECEPTORES DE BLU

Para detectar la señal de BLU se debe primero inyectar la port<i dora en forma local, que debe tener la misma relación con la ban da lateral que la portadora suprimida en el excitador de BLU. Pa ra ello el oscilador que provee la portadora en forma local debe tener buena estabilidad y precisión de frecuencia.

Ciertas caracter ís t icas que debe tener el receptoi- de BLU son co muñes al de un receptor convencional deAM^. Se pretende que tenga la selecrl-vidad adecuada para rechazar canales adyacentes ; sensibilidad adecuada para recibir señales débiles, y aparte debe mantener una característ ica de sensibilidad con una relación señal a ruido impuesta.

En el funcionamiento del receptor de BLU, la señal se am.plifica, se transforma en una FI baja para luego convertirla en una señal de salida de audio. \ Los re.Citptores de_ BLU son, por norma g e ­neral , del tipo super-heterodino, a fin de obtener elevada sensibi lidad y selectividad. Para recuperar la infox-mación contenida en la señal de BLU es necesario res taurar primero la portadora. El oscilador local que la produce debe poseer una gran estabilidad a frecuencias y la amplitud de la señal portadoí-a que restaura debe ser suficientemente alta para evitar la distorsión por intermodula ción o mantenerla surici.;nteraente baja.

Los receptores de BLU poseen t res secciones principales corao.se muestra en la figura 7 . 8 . 1 , El requisito principal de la sección

Cont ro l i aut;o:r-a H t i c o de I gananc i a

T Detecto:^*

CAC-

r ^ ' "

155 -

• a n p l i f i l 1 • aud io

'Deteci de

iproduc

— 1

;or i

:to'-i

-.J

n |3egundo iampl i f i

cador

.a z c.' a

• rr iniei ' '•\ rnpli.fi

cador I

I ;, Genera jior de i p o r t a ! do ra

; iírecuer. o i a "oa 1 t r o n I

; F i l t r o

' ZAALZ.. - 1 .OT,

Oscil-adpr maestrol

i

'•• M u l t i p l i = cador j ! de freo ' .

~J. A.mplific.

de r a i d i o i r e G -

B>-7 . Í "-! 'I

- l o o -• ' • ' X - . . . • • .

de R F cons i s t e en se lecc ionar la señal deseada en la antena y t r a s l a d a r l a a una frecuencia de RF menor , con el mín imo de d i s ­t o r s i ó n y generac ión de señales e s p ú r e a s . E s t a secc ión la c o n s -t i tuyen un amplif icador de R F y una etapa mezc ladora , que t r a s -forma la seña l en la frecuencia in t e rmed ia . Es t a ú l t ima contiene los f i l t ros s e l e c t o r e s de frecuencia, un mezc lador y dos e tapas ampl i f icadoras d e . F I . Los amplif icadores inc rementan la señal a un nivel apropiado" para el dernodulador.

La secc ión de AF r e c u p e r a la información de audio y s u m i n i s t r a la amplif icación n e c e s a r i a de baja f recuencia . E s t a secc ión in ­cluye el demodulador de producto y un amplif icador de audio .

Una ráp ida desc r ipc ión del r ecep to r de BLU m o s t r a d a en la figu­r a 7 . 8 . 1 nos indica los siguientes p a s o s :

La señal de .BLU se amplifica en el amplif icador de R F y p a s a al m e z c l a d o r de la secc ión de R F . Aquí la seña l se mezc la cqn la

" sa l ida de al ta f recuencia del osc i lador m a e s t r o es tab i l izado , don­de disminuye la frecuencia y pasa a t r avés de un fil tro a l tamente

^ se lec t ivo al p r i m e r amplif icador de la secc ión de F í .

, Después de la amplificación en la p r i m e r a etapa de FI la señal s e • m e z c l a con la sa l ida de baja frecuencia del osc i lador m a e s t r o es

tab i l izado , que de nuevo disminuye la f recuencia , amplificada por el segundo amplif icador de FI , y que a l imenta al modulador <ie pro ducto en la secc ión de A F .

La información t r anspor t ada por la señal de BLU s e recuper-a en e l demioditlador de producuo. La sal ida de e s t e se amplifica en el amplif icador de audio y al imenta el alto par lan te o los aurtcu-i l a r e s .

^ 7 , 9 T.RANSCE.PTORES DE BLU

En algunas apl icaciones de comunicaciones es suficiente enviar la información en una sola d i recc ión cada vez, en lugar de u s a r do.í v ías s imul t áneas en t re las e s t a c i o n e s .

E s t e s i s t e m a s e conoce coino "half-duplex" en con t r a s t e con el s i s t e m a "full-duplex que s i o o a e la comunicación de las dos vías s innul táneamente . Un t ranscep to r cumple las ca rac ; : e r i s t l cas de operac ión "half-duplex" al p e r m i t i r las funciones de t r a n s m i s i ó n

157 - .

y recepc ión con un solo equipo, t ransmi t iendo o rec ibiendo a l t e r ­nadamen te .

El t r an scep to r ofrece pues l a opor-.unidad de s impl i f icar los equ i ­pos fn apl icaciones donde no se neces i t e operación "full-duple.x' ' . E s to s e logra mediante el uso de un buen número de c i r cu i tos c o ­munes en lu t r ansmis ión y recepción BLU,

L;a commutación del equipo p a r a funcionar como t r a n s m i s o r o c o -ni.o r ecep to r puede h a c e r s e raanu.-il o automát icamente , es to íiltimo mediante commutadores electró.nicos. En la figura 7 . 9 . 1 s e m u é s t r a un t r an scep to r t ípico p a r a uso de radio aficionados que opet-an en el rnnr^n do 3 ,9 MILZ a 20.7 MFZ ,

7.10 RECEPTüa i : ^ ; Dii. ±-M

Los pr incipios de recepción de una señal FM son bás icamente los m i s m o s que en el caso de una señal AM- En la f igura 7 . 1 0 . 1 s e rnu.e3tra el :i.'n--j'f"-"..a dr-- IiV:.":"-- :!^ '-'r r-^--- ''"''>'- -''.•[.

La secc ión de R p norra-almente t iene como entrada una l inea de t ransmi.s ión provenier:.-e de l a antena y genera lmente contian-í una etapa amplifl<^^dor t sinrot-iir-ij-^ r^-.i-:, '•".ejorar re lación señ?il a ru i d o .

El m e z c l a d o r es s i in i la r , en el p roceso , al u sa r lo en r e c e p t o r e s AM. La fríícuencia in termedia pa ra radiodifusuSn FM se ha fija­do en 1 0 . ^ MHZ de m a n e t a que ei osc i l ador local debe p roduc i r f recuenc ias en el rango de 98,7 IMHZ a 118.7 MHZ con una ampl i tud constante en todo ese r ango .

El amplif icador de Fí es un uamplificador normalmente de t r e s e -t a p a s , sintonizado en una frecuencia de 10 .^ MHZ con una lianda pasante de 200 Ki íZ. Normalmente s e usa su últim.a etapa par;', la doble función de amplificador y de l imi tador , evitando asf l a s seña les e spú rea s que se introducen produciendo modulación AM,

:Ei ^ ' e c t o l imi tador se logra l levando el e lemento amplif icador des de la región de cor te hasta l a región de sa tu rac ión .

LL discrim.inador es del tipo de d i s c r iminador de re lac ión ya e s ­tudiado y Las etapas de AF son s i m i l a r e s a las de un recep tor lAiVl e.KCopto que , s i en el t ra .asmisür .hay ó i rcui tos de p reén fas i s , en el r ecep to r debe haber los co r respond ien tes c i rcui tos de énfas is .

'" : - 158 -

Ampli iii ca.d or i j_ r a d i o | l - ^ f recuer i

~ ^ " - y y _ _ _

V

^egundo pie z c í a

dor

-t

Oscilador a crista.:

¡Filtro I

I y lAinplif 1 icador

->i Primer

mezcla dor

r— -primer mezcla

dor

1

Filtro

Amplifi cador de fre-jcuencia

Modula dor ba ¡lancead

Osciladjp dor sin__ tonisa j do

I Oscila •dor a b •jjas fre-l cuencias?

Segundo: j I

mesclal dor I

Amplifij I

cador i

Modula dor ba lancea

do

Amplifica I dor de jmicrófo I no — - f — SecuenciaG: .Trasmis,

i eceotoi

Amplifi cador de audiofr

^ .

Fig. 7.9.1

A m p l i f i e - r a d i o f r a — i c u e n c i a

1

- 159 -

! Araulif ii r-íezcladoxJ f r e c . y

j in te i ' tne í I d i a

L i m i t a d o r D i s c r i

••-.i n a d o r I 1

O s c i l a - i d o r l o - '

T r

caJ I

F i g - 7 . 1 0 . 1

A m p l i f i ; c a d o r de a u d i o f r e

Aprovechando la simili tud en los pi^ocesos de recepc ión para los s i s t e m a s AM y FM es posible combinar ambos en un m i s m o equl po utilizando ios circuiros cuyas funciones sean comunes a uno y o t r o . En la figura 7 ,10 .2 s e mues t r a un d iag rama de bloques d-: un receptor- A M / F M .

, 1 ' 7

M ^ : ? ? ^ k e z o l i \ j ^ ^ i*ad 1 o _ ^ |_.-.,i i r e c . i d o r I f r e c . i n t s

[ta.dor

O s c i l j .

l o c a l

D i 3 c r + mina • H**

d o r

D e t e c e

t o r I

j Ampli ^ .audio

F o - -

; r e c .

7 . 1 0 . 2

Es de des taca r que circi i i tos que apar-ecen como comunes como los ampli f icadores de R F y de FI el mezc lador y el o sc i l ador -mis ­mo requ ie ren de c ie r tos a r r eg lo s para ope ra r los a f recuencias di ferenres en cada caso de r ecepc ión . El a r r e g l o cons is te en adap t a r dos c i rcui tos resonantes de manera que el c i rcu i to que a d a p ­ta la recepción AM, a m a n e r a de e jemplo,no ca rgue al c i rcu i to que hace la adaptación para FM y la ^interior a f i rmación también debe cumpl i r se en sent ido opues to .

- 160 -

7.11 SEÑAL FM ESTÉREO MULTIPLEX

La industria de la radiodifusión FM, en cooperación con la FCC ha desarrollado un método de transmisión y recepción en e s t é r so . Este s is tema se conoce técnicamente como FM estéreo multipl.-;< debido a que combina dos ser ies de señales en detrimento de una u o t ra . El sistema FM estéreo debe producir una fgeñal mono fó­nica en un receptor FM normal y una señal estéreo en un recep­tor íPM es té reo . Esta ^compatibilidad es muy importante panano dejar^ inoperante la gran cantidad de receptores FM diseñados pa ra recibir señales monofónicas.

La reproducción en estéreo usa dos señales referidas como señal dereclia ( D ) y señal izquierda ( I ), indicando así las fuan.t.ü« de donde se obtienen tales señales de audio. Son tomadas por micro fonos diferentes, amplificadas separadamente para combinarse lue­go y antes del proceso de modulación.

Para poder cumplir con la coadición de compatibilidad defcre tener dentro de las frecuencias de 50 HZ a 15 KHZ la suma de l^s 3*ÍJA les del canal izquierdo y del canal derecho que seria la3e:l:.u qUí* tendría un canal monoaural. Para poder recuperar las señal«:i-i'í loa dos canales independientes, es necesario agregar otra info-.-ma ción. Esta información adicional será de la Srrma I-D, de mane­ra que combinada con ItD se pueda separar I de D. Lógicamente las señales I+D e í-D deben euviarse separadamente y para esto se reubican en el rango de frecuencias por una modulación AM con portadora suprimida. Una señal de 3$ I-CHZ se modula con la señal I-D obteniéndose la señal compleja .érr la figura 7 . 1 1 . 1 .

I y

I+D I

4—L

i - D

19 23. yr

L-D

38

7 . 1 1 . 1

- > , kKz

- 161 -

Se modiola en el s i s t e m a de por tadora supr imida puesto que la por tadora m i s m a no contiene información, en su lugar se i n s e r t a una por tadora de 19 KHZ que s e ubica en el espacio e s p e c t r a l é n t r e l a s seña les L^D e I-D como se indica en la figura 7 . 1 1 . 1 .

Con la señal compl-eja -((D-rl) - DBL (I-D) + 19 KHZ v se n iodulaen frecuencia la por tadora pa ra producir finalmente la s eña l F M . Ei p roceso se indica en el d i ag rama en bloques de la figura 7.1 ' . ,'. A tra-v-^s de los arriolificadores de audio independientes l a s señal-•> I y D s e amplifican pa ra luego r ecombina r se en el mezc l ado r o ma t r iz pa ra obtener ias seña les I-D e I -D . La seña l I-D ent r^ a un miodulador balanceado con una por tadora de 38 K TZ pa ra prod'.',.';',r dos bandas l a t e r a l e s DBL. Po r taato al t r a n s m i s o r en t ran las t r ' i s coin ponentes de la señal modidante compleja ya indicadas a t r á s . Allí" se produce ia señal FM estér.eo pí^ra s e r t r a n s m i t i d a . La f r e ; u e n -cia de 38 KKZ se obtiene a t ravés de un duplicador de f recuencias y del osci lador de 19 KHZ.

T'

cH-^

7 . 1 1 . 2

Par-a entender- el p roceso de recepción nos r e f e r i r e m o s al d iagra rna de bloques mos t r ado en la figura 7 . 1 1 . 3 , En -él l a s p r ime raí e tapas cor responden a un receptor F2.1 monoaural común . Lue.go la señal compleja ya detectada debe l l eva r se a svis componentes si-rriples.

Li filtro pasabajos pe rmi t e el paso de frecuencias has ta 15 Klí.,'.

162

^c^^^'i

Vi '

' .^2c>-pi»r

FM

t

/

^ • . y nrz- r^?r-

I - Q )'Qh'^

.Uro j>.?,-.-j

:zz-í'z)k'ti-z

I -

—>1 ¡ r i i 1 í^

p.3 ' i¿--0r! . /C;

tHír?"

F i g . 7 -11 .3

con lo ciial se obtiene la señal I+D. El filtro pasabandas deja pa sa r las dos bandas de I-D comprendidas entre 23 y 53 KHZ. El t e r ce r filtro dejará pasar la señal de 19 KHZ de la cual se oioten-drá, por duplicación de frecuencias, la señal de 38 KHZ necesa -r ia para llevarla al detector de producto, del cual se obtiene a su salida la señal I-D.

Las señales I+D e I-D son llevadas a una matriz que entregará en sus salidas (I+D) -f (I-D) = 2l e (I+D) - (I-D) = 2D corresp.ja dientes a las señales de los dos canales derecho e Izquierdo r e s pectivamente. Finalmente se puede amplificar separadamente las señales para entregarlas a los parlantes correspondientes.

- 163

BIBLIOGRAFÍA

1 . A RKL, DPTO TÉCNICO; THE RADIO AMATEUR'S HANDüOOK, Arbó S .A. Buenos A i r e s . Edición 51 de 1974. E s t a obra ya ha sido c i tada a n t e r i o r m e n t e .

2 . Pvl.ATIERO . R . Frecuenc ia Modulada E s t é r e o Multiplex Ed ic io ­nes Mache-Efe , Buenos A i r e s , L ibro dedicado a l a p r e s e n ­tación de s i s t e m a s FM y los c i rcui tos usados en t rans .mis ión y recepción FiM.

3 . U . S . NAVY, Bureau of Naval Persopj ie l . Cur so comple to de e l ec t rón i ca . Ed i to r ia l Olera S .A. Buenos A i r e s . D e d i c a s u capítulo 14 al estudio de los radio r e c e p t o r e s haciendo énfa­s i s -•• \M y F M .

4 . VILL.í\MIL, E . Banda La te ra l Única. Edic iones Mache-Efe Bue nos Ai res 1989. En el capítulo 2 hace un es tudio de g e n e r a ­l idades de 1^ r-eceoción en BLU.