REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO

“SANTIAGO MARIÑO”

ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

EXTENSIÓN MATURÍN

MODULACIÓN FM

Profesor: Realizado Por:

Ing. Mariángela Pollonais Miguel Zorrilla. C.I: 15.510.608

Maturín, 12 de Agosto de 2014.

MODULACIÓN DE FRECUENCIA (FM) Y LA MODULACIÓN DE FA SE (PM)

Modulación FM:

Es la variación de la frecuencia de la señal portad ora en función de la amplitud de la señal moduladora, mant eniéndose una relación directamente proporcional entre la fre cuencia de la portadora y la amplitud de la moduladora. La amp litud de la modulada se mantiene constante en todo momento, independiente de cualquier cambio de la señal modul adora.

Modulación PM:

Consiste en la variación de la fase de una señal po rtadora en forma directamente proporcional a la variación de a mplitud de una señal moduladora con una relación igual a la fr ecuencia de la señal modulante. La amplitud de la señal modu lada se mantiene constante independiente de los cambios de la moduladora.

• La amplitud de una señal modulada en frecuencia o e n fase, es

• constante. Por consecuencia, a diferencia de AM, la potencia

• de salida de un transmisor de FM o PM es constante, independientemente del índice de modulación. Por es ta razón, la modulación angular se designa también com o de envolvente constante.

• La frecuencia de la señal modulada varía

proporcionalmente a la amplitud de la señal moduladora y no de su frecuencia.

• La rapidez de la desviación de frecuencia depende de la

frecuencia de la señal moduladora. En otras palabra s, cuanto mayor sea la frecuencia de la señal modulado ra, más rápidamente se desviará la frecuencia de su val or central.

• Para PM, si el índice de modulación m se mantiene

constante, la magnitud de la desviación de frecuenc ia, ∆ω, es proporcional a la frecuencia de la señal moduladora, ωm.

• Para FM, si la desviación de frecuencia, ∆ω, se mantiene constante, el índice de modulación, β, es proporcional a la frecuencia de la señal moduladora, ωm.

SEÑAL MODULADA FM SEÑAL MODULADA PM

FRECUENCIA

En el caso de las tecnologías de la información y l as comunicaciones, la frecuencia se utiliza para descr ibir la velocidad de variación de la información, y se mide en hertzios (Hz). Técnicamente existe una equivalencia biunívoca entre una señal (que contiene información) que varí a con el tiempo y las frecuencias que contiene (es decir, lo s rangos de variación por unidad de tiempo que contiene). Es ta equivalencia se conoce como Transformación de Fouri er. En cualquier caso, aparte de los detalles técnicos, el significado de frecuencia es justamente que cuanto mayor (menor) es la variación de la señal en el tiempo, m ayor (menor) es su frecuencia.

FRECUENCIA INSTANTÁNEA

Frecuencia instantánea (fi) es la frecuencia de la señal modulada en el instante ‘t’, y se define como la pr imera derivada con respecto al tiempo de la fase instantá nea la frecuencia instantánea se muestra matemáticamente c omo

DESVIACIÓN FRECUENCIA:

Consiste en la cantidad de desplazamiento que sufre la señal de salida con respecto a la frecuencia original de la señal portadora.

DESVIACIÓN EN FASE:

Consiste en el desplazamiento angular (radianes), d e la señal de salida con respecto a la señal portadora.

ÍNDICE DEMODULACIÓN.

Es una cifra adimensional que representa la relació n entre la cantidad de variación de la amplitud de la señal mo dulada con respecto a la señal moduladora. En otras palabras, el índice de modulación mide que tan pronunciados son los cam bios de amplitud de la señal modulada comparados con la amp litud original del mensaje.

• Para modulación PM:

• Para modulación FM:

donde, W es el ancho de banda de la señal modulador a.

Representación de señales de PM y FM

La modulación en fase (PM) y la modulación en frecu encia (FM) son casos especiales de señalización modulada angul ar. En la señalización modulada angular la envolvente compleja es

En este caso la envolvente real, R t =ιg(t) ι=Ac, es una constante, y la fase θ(t) es una función lineal de la señal modulante m(t). Sin embargo, g(t) es una función no lineal de la modulación. Con la ecuación (5-33) se encuentra que la señal modulada angular es

En el caso de PM la fase es directamente proporcion al a la señal modulante:

donde la constante de proporcionalidad Dp es la sen sibilidad de fase del modulador de fase , cuyas unidades son radianes por volt [suponiendo que m(t) es una forma de onda de voltaje]. En el caso de FM, la fase es proporcio nal a la integral de m(t):

donde la constante de desviación de frecuencia Df es la Sensibilidad de Frecuencia , tiene unidades de radianes/volt- segundo. Si se comparan los dos últimas ecuaciones, es claro que si se tiene una señal PM modulada por mp(t), existe tambi én FM en la señal correspondiente a una forma de onda de mod ulación diferente dada por

donde los subíndices f y p denotan frecuencia y fas e, respectivamente. Así mismo, si se tiene una señal modulada FM por mf(t), la modulación de fase correspondiente en esta señal es

Si se utiliza la ecuación (5-38), se puede usar un circuito PM para sintetizar un circuito FM mediante la inser ción de un integrador en cascada con la entrada del modulador de fase (véase la figura 5-7a).

Los circuitos PM directos se obtienen haciendo pasa r una señal senoidal no modulada a través de un circuito variable con el tiempo que introduce un desplazamiento de fa se que varía con el voltaje modulador aplicado (véase la f igura 5-8a). Dp es la ganancia del circuito PM (rad/V). De igual manera, se obtiene un circuito FM al variar la sint onía de un circuito tanque oscilador (resonante) de acuerdo co n el voltaje de modulación. Esto se demuestra en la figu ra 5-8b,

donde Df es la ganancia del circuito modulante (cuyas unidades son radianes por volt-se-gundo).