informe fm

7/24/2019 Informe FM

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INFORME DE LABORATORIO TRASMISOR FM

EstudianteANDRES FELIPE BARRETO VARGAS

Cdigo 1400892

Presentado a

Ing. CARLOS OMAR RAMOS L., Ms. C.

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADAFACULTAD DE INGENIERA

PROGRAMA DE INGENIERA EN TELECOMUNICACIONESBOGOT, NOVIEMBRE 2015


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1 INTRODUCCIN

Este informe damos a conocer los conocimientos adquiridos para realizar un circuito

modulador de frecuencia (FM) a partir de un circuito tanque genera una portadora a unafrecuencia calculada previamente, y como moduladora utilizamos un micrfono

preamplificador.

2 MARCO TERICO

2.1 Seal Modu lad o ra

Generalmente es una seal que contiene la informacin es probablemente seal de prueba(Informacin: Seal variable, Tono de prueba: Seal sinusoidal), generalmente son de baja

frecuencia.

2.2 Seal Portado ra (tras po rtado ra)

Seal de frecuencia fija y amplitud fija.

Seal de frecuencia alta. La moduladora modifica la frecuencia de la portadora, a mayor amplitud de la

moduladora mayor frecuencia de la portadora.

2.3 Mod ulac in de frecuenc ia (FM)

FM

es

Proceso de modificacionDe Una Seal de

Alta Frecuencia

en

Frecuencia

llamada

Por Una Seal deBaja Frecuencia

Moduladora

Portadora

llamada


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Modulacin FM [1]

2.4 Circui to LC o tanque

Por definicin, Cuando la bobina empieza a permitir el flujo de electrones a travs de ella,empiezan a moverse los electrones desde la placa negativa (la que tiene electrones enexcedencia), hacia la placa positiva (la que tiene carencia de electrones con respecto a lanegativa). Cuando un electrn se mueve, se crea un campo magntico asociado a este,perpendicular a la direccin del movimiento. Al tener el electrn un campo elctrico, y

ahora al moverse, un campo magntico, se llama de esta forma, un campoelectromagntico.

El campo magntico solo existe cuando los electrones estn movimiento, partiendo desde laplaca negativa del condensador, hacia la placa positiva, a travs de la bobina. Una vez quese ha movido una cierta cantidad de electrones, haciendo que haya la misma cantidad deelectrones en ambas placas, logrando as el equilibrio; en este momento se reduce a 0voltios la diferencia de potencial en el condensador (y en la bobina, al estar est conectadaen paralelo). En este momento al cesar el movimiento de los electrones, se detiene entoncesla produccin del campo magntico en la bobina, por lo que el campo magnticopreviamente producido por dicha bobina, colapsa sobre ella, produciendo una auto-

induccin de voltaje con polaridad opuesta. En este momento entonces, el voltaje auto-inducido por la bobina, crea una fuerza electromotriz que provoca el movimiento de loselectrones, desde la placa que antes era la positiva (la que careca de electrones, que luegose equilibr), hacia la que antes era la negativa (la que tena electrones en excedencia, queluego los cedi y logr su equilibrio). De esta forma la bobina carga al condensador conpolaridad opuesta, hasta que sta haya agotado y consumido por completo su campomagntico. A partir de aqu, se repite el ciclo nuevamente. [2]


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La caracterstica de este tipo de circuito, tambin conocido como circuito tanque LC, es quela velocidad con que fluye y regresa la corriente desde el condensador a la bobina oviceversa, se produce con una frecuencia (f) propia, denominada frecuencia de resonancia,que depende de los valores del condensador (C) y de la bobina (L), y viene dada por la

siguiente frmula:

dnde:

f se mide en Hercios, Cen Faradios y Len Henrios.[2]

2.5 OSCILADOR COLPITTS

El oscilador Colpitts es un circuito electrnico basado en un oscilador LC diseado porEdwin H. Colpitts. Se trata de un oscilador de alta frecuenciaque debe obtener a su salidauna seal de frecuencia determinada sin que exista una entrada. Este oscilador se utilizapara bandas de VHF (Very High Frecuency), frecuencias que van de 30 Mhz a 300 Mhz. Aestas frecuencias sera muy difcil utilizar el oscilador Hartley debido a que las bobinas autilizar seran muy pequeas.

3 OBJETIVOS

Para la realizacin de esta propuesta se enuncia un objetivo general y tres objetivos

especficos.

3.1 OBJETIVO GENERAL

Implementar un circuito trasmisor de FM.

3.2 OBJETIVOS ESPECFICOS

1 Disear un circuito tanto capaz de entregar su propia portadora

2 Amplificar la seal de la moduladora (electric mic)

3 tomar la moduladora desfasar la portadora generando una modulacin FM.


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Transistores

La palabra transistor deriva de transferir y resistor refirindose al efecto de transferenciaresistiva o resistor de transferencia, fue la evolucin de de las vlvulas o tubos al vacio que

cumplan la funcin de amplificadores, se puede observar que los transistores son masptimos puesto que su tamao es reducido, son fciles de remplazar, son mucho mseconmicos.Al igual que los diodos tambin estn hechos de silicio y germanio pero con unasimpurezas en mnima cantidad la cual se conoce como dopado el cual permite latransferencia de electrones para ser un material semiconductor.Cabe recalcar que los transistores cumplen la funcin de amplificadores, oscilador,conmutador o rectificador, estos dispositivos se pueden encontrar en casi cualquierdispositivo electrnico de uso diario como: televisores, computadores, celulares, cmaras,reproductores de audio, etc.

Smbolo electrnico.

Funcionamiento del transistor.

El transistor est compuesto por un emisor una base y un colector, donde una pequea

corriente Ib impulsa a la gran corriente Ic la encargada de alimentar la carga y tambincontiene el factor de amplificacin el cual es un parmetro adimensional pero se puededecir que el el nmero de veces q amplifica.

El transistor se considera como una fuente independiente de corriente en la cual se puedenhallar unas curvas para poder verificar o ver en qu zona se encuentra respecto al calculoque se realice.

Zona de saturacin, amplificacin y corte.


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DESARROLLO DEL LABORATORIO

4.1 CIRCUITO PRINCIPAL FM

Este circuito se toma de un video de internet y se le realizan ciertas modificaciones como lacolocacin de una frecuencia deseada, la amplificacin del micrfono, cambio de unasresistencias para lograr as un mayor alcance, una parte preamplificadora del micrfono. Setoma de [1]

4.2 CIRCUI TO PREAMPLIF ICADOR DE MICRFONO

1.

El primer paso para comenzar nuestro laboratorio fue hallar de forma terica losvalores de las corrientes, voltajes y resistencias a partir de las especificaciones delfabricante para el transistor 2n2222 y hallamos el beta con ayuda del multmetro.


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DATOS FABRICANTE: Colector emisor VCE9V ICmax=0,8 A= 800mA Vce sat max= 0,4V

Factor De Amplificacin. ()

A partir de estos datos comenzamos hallar lo siguiente:

IC = 200mA IC = IE= 223

VCC = 9VVE = 0.1*VCC = 0.1*9V = 0.9VRE = VEQ/IE = 0.9V/200mA = 4.5R2 = 0.1*B*RE = 0.1*224*4.5 = 168IB = IC/B = 200/224 = 0.9mAVCE = 9 V

RC = VCC-VCE-IC*RE/IC = 15V-10-200Ma*7.5/200mA = 17.5VBE = 0.7VVBE = VB-VEDESPEJE

VB = VBE+VE = 0.7V+1.5V=2.2VVBB = VB = VCC*R2/R1+R2DESPEJANDO R1R1 = R2 (VCC-VB)/VB = 977


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Despus de calcular las resistencias, corrientes y voltajes probables, proseguimos con elmontaje fsico, pero al medir las corrientes estas nos varan y hallamos nuestro nuevo beta yrecalculamos datos a partir del nuevo valor de beta.

Circuito propuesto

Despus de varios intentos fue necesario simular nuestro circuito para poder verificar cualserian nuestras resistencias correctas para que podamos aprecias la seal amplificada.

Simulacin en proteus bjt

Luego de ser simulado en proteus montamos el amplificador BJT en la protoboard y loalimentamos con un generador de onda con una frecuencia de 1Khz y un voltaje pico a picode 20 mV y con la ayuda del osciloscopio observamos la seal de entrada (CH1amarillo)y la comparamos con la seal de salida (CH2 Azul) en la cual evidenciamos la

amplificacin.


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Muestra De Amplificacin en fsico.

4.3 CIRCUITO OSCILADOR COLPITTS

Es un oscilador colpitts que es capaz de generar una onda sinusoidal de alta frecuencia quepodemos obtener a partir de la siguiente ecuacin:

L=HCfijo=FTrimmer= 5pF a 50pF

REEMPLASANDO LOS VALORES

()

Los clculos se pueden observar con mayor detalle en el archivo de Excel adjuntado coneste documento.


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Podemos observar las medidas de los diferentes equipos en el laboratorio para estafrecuencia:

Osciloscopio

Medidor de frecuencias


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Analizador de espectro

4.4 LONGITUD DE LA ANTENA

Esta est dada por la ecuacin donde lambda es la velocidad (de la luz en este caso) sobrela frecuencia.

Clculos especificados en Excel adjunto.


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4.5 MONTAJE SOLDADO

Pare alizar la soldadura hay que realizar tres tipos de cortes en la baquela:

Base, nodos, positivo y negativo


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Ya con esto utilizamos super boner y los pegamos a conveniencia para crear los nodosdonde los deseemos para este circuito del siguiente modo:

4.6 EVIDENCIA DE FUNCIONAMI ENTO Y ALCANCE


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5. CONCLUSIONES

En las seale de FM la amplitud de la portadora permanece constante, mientras quesu frecuencia varia.

Para determinar la cantidad de desviacin de la portadora se usa la amplitud de lafrecuencia de la moduladora. La parte fundamental del transmisor es el circuito tanque (LC), ya que la frecuencia

de transmisin depende de los parmetros seleccionados para el inductor ycapacitor.

BIBLIOGRAFA[1]Trasmisor FMhttp://s6.postimg.org/4lef10ev5/diagrama_transmisor_fm.jpg

Diapositivas Comunicaciones UMNG Ing. CARLOS OMAR RAMOS L., Ms. C.
http://s6.postimg.org/4lef10ev5/diagrama_transmisor_fm.jpghttp://s6.postimg.org/4lef10ev5/diagrama_transmisor_fm.jpghttp://s6.postimg.org/4lef10ev5/diagrama_transmisor_fm.jpghttp://s6.postimg.org/4lef10ev5/diagrama_transmisor_fm.jpg

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