informe modulacion fm

8/9/2019 informe modulacion FM

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ModulacinFM

Gabriel Bravo ValenzuelaIsmael Contreras

Seccion 722

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Experiencia de Laboratorio

Modulacin de FMI. Introduccin :

En un transmisor de radio se genera una seal de radiofrecuencia que es emitida a travs de la antena y captadapor un receptor. Ahora bien, esa seal es solo un ruido sin sentido. Para emitir informacin a travs de la radio,el mensaje (por ejemplo una seal de audio: voz o msica) tiene que ser "mezclado" con la seal de radio (ahorallamada "portadora" pues transporta la seal con la informacin hasta el receptor); es decir que la seal esmodulada por el transmisor.

Existen varios sistemas de modulacin, que podemos dividir en 2 grupos: los sistemas de transmisin de audio(voz): AM, FM, BLU, y los sistemas "sin voz": CW (Morse), RTTY (Radio Teletipo) que sirven para

transmisin de textos, imgenes, etc.

II. FM - Modulacin de Frecuencia

La Modulacin de frecuencia FM es el proceso de codificar informacin, la cual puede estar tanto en formadigital como analgica, en una onda portadora mediante la variacin de su frecuencia instantnea de acuerdo conla seal de entrada. El uso ms tpico de este tipo de modulacin es la radiodifusin en FM.

La modulacin de frecuencia requiere un ancho de banda mayor que la modulacin de amplitud para una sealmodulante equivalente, sin embargo este hecho hace a la seal modulada en frecuencia ms resistente a lasinterferencias. La modulacin de frecuencia tambin es ms robusta ante fenmenos de desvanecimiento deamplitud de la seal recibida. Es por ello que la FM fue elegida como la norma de modulacin para lastransmisiones radiofnicas de alta fidelidad.

III. Objetivos:

1Visualizar la seal FM y su expresin en el dominio del tiempo, para el caso donde la informacin es un tonosenoidal.2Medida del ancho de banda de transmisin.

IV. Materiales :

1- Un Osciloscopio2- Un analizador Espectral3- Dos generadores de seales4- Cables BNC-BNC

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V. Desarrollo Experimental

11. Armar el circuito siguiente:

22. Al generador con el circuito VCF (Voltaje Control Frecuency), denomnelo portadora3. Al generador conectado al VCF, denomnelo informacin.

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4. Visualizar la seal FM en el dominio del tiempo conectando un osciloscopio a la salida FM, paratal efecto, genere seales senoidales con:

fm = 15 KHz

fp = 500 KHz

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5. La seal en el osciloscopio debe ser similar a la figura siguiente. La primera grafica representa la

seal de informacin, entregada por el generador de funciones, y la segunda la seal modulada FM

en el domino del tiempo.

6. Con el generador de seales, vare la amplitud de la seal moduladora y observe el efecto en el

osciloscopio. Observe y anote los resultados. Explique brevemente qu ocurri.

Si variamos la Amlitud de la seal moduladora, la frecuencia no varia; si lo que aumentamos es laamplitud esta llegar hasta el lmite permitido por el factor de circuitera que absorvera toda variacin de

Amplitud de la moduladora e impedir que llegue a excesos que podrian ser peligrosos para una correctatransmisin de la seal. Si nos ponemos en el otro extremo y disminuimos excesivamente la Amplitud,no se generar modulacin. Cabe destacar que al variar la Amplitud, varia la Potencia de la sealmodulada pues son directamente proporcionales.

7. Con el otro generador de seales, haga variar la frecuencia de la seal portadora. Observe los

efectos en el osciloscopio y explique brevemente.

Al variar la Amplitud de la seal portadora varia la potencia de la seal modulada pues, segn regla deCarson son directamente proporcionales.

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8. Observe y dibuje la seal en el dominio de la frecuencia conectando la salida FM a un analizadorespectral.

A pesar de que no pudimos realizar la experiencia con el analizador de espectro, obtuvimos registrosfotogrficos de otra seccin que si experiment con el analizador de espectro.

7. Determine el BW de Transmisin, mediante el analizador espectral. Use el marcador delanalizador para determinar:

a. Las valores Peak de amplitud.

Valores peak de Amplitud = 200mv * 2

Valores peak de Amplitud = 400mv

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b. Ancho de banda de la seal.

Bandwidth = 2 * Fm= 2 * 15khz= 30khz

ndice de Modulacin = K*Am= 1,3 * 200mV= 1,3 * (200 * 10-3)= 0,26

c. Calcule la desviacin de frecuencia.

w = K * Am * Wm= 1,3 * (200*10-3) * 15*10-3)= 3900hz= 3,9khz

d. Determine la separacin en frecuencia entre cada una de las bandas laterales de la sealmodulada y compare con la teora aprendida en clases.

V(t) : Vc J(0) () Cos Wc(t) Vc J(1) ()[cos(Wc- Wm)t cos ( Wc-Wm)t+ Vc J(2) ()[cos (Wc- 2Wm)t + cos ( Wc+ 2Wm)t]

- Vc J(3) ()[cos (Wc- 3Wm)t - cos ( Wc+ 3Wm)t]+ Vc J(4) ()[cos (Wc- 4Wm)t + cos ( Wc+ 4Wm)t]- Vc J(5) ()[cos (Wc- 5Wm)t - cos ( Wc+ 5Wm)t]

Cuando la Amplitud de la moduladora es llevada al mnimo en el generador de frecuencias, escuando mas se asemej la prctica a la realidad pues variaba entre 485 y 515 pero cuando lasAmplitudes fueron llevadas a niveles normales los valores variaban mucho mas que lo que nosindicaba la teora.

e. Aumente la frecuencia de la moduladora a 30 Khz en el generador de seales. Explique

brevemente los efectos de la seal observada en el analizador de espectros y explique

brevemente.

Al aumentar la frecuencia de la moduladora, aumenta tambin la potencia de la seal modulada ydebido a esto, el analizador espectral entregaba una seal mas inestable.

8. Determine la expresin de la seal FM del analizador, para lo cual debe determinar la desviacin de

frecuencia y el ndice de modulacin FM. Use Regla de Carson.

Debido a que en nuestra seccin no se pudo utilizar el analizador espectral y las imgenes y lapregunta E del punto anterior fueron obtenidos en base a lo entregado por otra seccin, se realizarn

los clculos solo a nivel terico.

La expresin de una seal FM = Ap * sen (Fp * t + * sen Fm * t)

= 200 mV * sen (500 KHz * t + 0.26 * sen 15 KHz * t)

ndice de modulacin = K * Am

= 1.3 * 200 mV

= 1.3 * (200*10-3)

= 0.26

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W = K * Am * Wm

= 1.3 * (200 * 10-3) * (15 * 103)= 3900 Hz

= 3.9 KHz

9. Conclusiones de la experiencia.

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