RECEPCION DE AMPLITUD MODULADA

Si una portadora de 200 KHZ es modulada en -amplitud por una onda senoidal de 2 KHZ, la onda modulada esta formado por una frecuencia de lado inferior , la portadora y la frecuencia de lado superior , de 298 kHZ , 300 KHZ, y 302 kHZ respectivamente , sin la seal resultante es la entrada al detector AM la salida abarcara las tres frecuencias de entrada , las armoniacas de las tres frecuencias y los productos cruzados cruzados de todas las combinaciones posibles de las tres frecuencias y sus armoniacas.

Esa es la salida siguiente Fsal: frecuencia de entrada + armoniacas + sumas y diferencias . como la red RC es un filtro pasabajas, solo pasan a la seccin de audio de frecuencias de diferencia y entonces , la salida simplemente : Fsal = 300 298 = 2 kHz = 302 300 = 2 kHz = 302 298 = 4 kHz Debido a las caractersticas de amplitud relativa de las frecuencias laterales superior e inferior y de la portadora , la diferencia entre la frecuencia de la portadora y de las laterales es la seal predominante de salida .

En el anlisis anterior se considero al detector de diodo como un mezclador simple y lo es .en esencia la diferencia entre un modulador de AM y un demodulador de AM es que la salida de un modulador se sincroniza alas frecuencias de suma alas frecuencias de diferencia ( convertidor descendente). El circuito demodulador se suele llamar detector de diodo , porque el dispositivo no lineal es un diodo , o detector de picos porque detecta los mximos de la envolvente de entrada , tambin se llama detector de forma o detector envolvente por que detecta la forma.

En esencia la seal portadora captura diodos y lo obliga a encenderse y apagarse en sincronia tanto la frecuencia como la fase . Asi las frecuencias laterales se mezclan con la portadora y se recuperan las seales originales en la banda base muestra la onda de voltage de entrada en el detector la forma de la onda de corriente correspondiente al diodo y la forma de onda del voltaje de salida del dectector .En el momento el diodo tiene una polarizacion inversa y se encuentra apagado el capacitador esta totalmente apagado y asi la salida es de 0 V .

El diodo permanece apagado hasta que el voltaje de entrada sea mayor que la potencia de barrera aproximadamente de 0.3 V el diodo se enciende y comienza a pasar corriente cargando el capacitor el voltaje del capacitor permanece a 0.3 V abajo del voltaje de entrada hasta que llega a su valor mximo cuando el voltaje de entrada comienza disminuir el diodo se apaga el capacitor comienza descargarse por el resistor pero la constante del tiempo se hace suficientemente grande para el capacitor no se pueda descargar con tanta rapidez como la baja de V.

El diodo pertenece apagado hasta el siguiente ciclo de entrada cuando el V llega a 0.3 V mas el positivo . En ese momento el diodo se enciende para pasar corriente y el capacitor comienza a cargar de nuevo es relativamente facil que el capacitor cargue de nuevo el nuevo valor por quela constante de tiempo RC de carga donde es la resistencia del del diodo activo o encendido que es bastante baja esta secuencia se repite en cada pico positivo sucesivo y el voltaje del capacitor sigue alos picos positivos Voltaje de entrada de aqu su nombre detector de picos .

La forma de onda de salida se asemeja ala envolvente de entrada y de aqu su nombre detector de forma . La forma de onda de salida tiene una ondulacin de alta frecuencia igual ala frecuencia portadora esto es por que el diodo se enciende durante los picos de la envolvente la ondulacin residual se elimina con facilidad con los amplificadores de audio por que la frecuencia de la portadora es mucho mayor que la mxima frecuencia de la seal moduladora. Si sencillamente se voltea el diodo el circuito se convierte en un detector de picos negativos el voltaje de salida llega a su amplitud positiva mxima al mismo tiempo que la envolvente de salida alcanza su valor mximo positivo y el voltaje de salida llega a su amplitud mnima al mismo tiempo que el voltaje de entrada llega a su valor mnimo.

Las formas de ondas de entrada y de salida de un detector de picos con diversos porcentajes de modulacin un detector de picos no es mas que un rectificador de media onda filtrada y el voltaje de salida es aproximadamente igual al voltaje maximo de entrada menos los 0.3 V al cambiar el porcentaje de modulacin aumentan y disminuyen proporcionalmente las variaciones de voltaje de salida ; la forma de onda de salida que sigue la forma de la envolvente de AM, sin embargo independientemente de si haya modulacin el valor promedio del voltaje de salida es aproximadamente igual al valor mximo de la portadora no modulada.

Distorsin por detector Cuando aumentan los picos sucesivos de la forma de onda de entrada al detector es importante que el capacitor mantenga su carga entre ellos es decir es necesaria una constante de tiempo RC relativamente grande sin embargo cuando se va disminuyendo la amplitud de picos positivos es importante que el capacitor se descargue entre los picos sucesivos a valores menores que el del pico siguiente en consecuencia una constante de tiempo RC pequea es obvio que se debe aser un balance entre constante de tiempo grande y pequea si la constante de tiempo RC es demasiado pequea la forma de onda de salida se parece a una seal rectificada de media onda.

A esto se le llama a veces distorsin por rectificacin la constante de tiempo RC es demasiado grande la pendiente de la forma de onda de salida no puede seguir la pendiente trasera envolvente a este tipo de distorsion se le llama recorte diagonal. La red RC que sigue al diodo en un detector de picos en un filtro de pasabajas la pendiente de la envolvente depende tanto de la frecuencia de la seal moduladora con el coeficiente de modulacin . En consecuencia la pendiente mxima se tiene cuando la envolvente cruza su eje cero en la direccin negativa la frecuencia mxima de la serial moduladora que se puede desmodular con un detector de picos.

Para tener modulacin de 100% el numerador de la ecuacin es cero y eso significa en esencia que odas las frecuencias de la seal moduladora se atenan cuando se desmodulan en el caso normal la amplitud de la seal desmodulada en el transmisor de limita a se comprime de tal modo que el mximo que se alcanza es aproximadamente un 90% de modulacin para una modulacin de 70.7%la ecuacin se deduce a Fm= 1 _ 2RC

Controladores automticos de ganancia Un circuito de control automtico de ganancia compensa variaciones pequeas en el nivel de seal RF recibida aumenta en forma automtica la ganancia del receptor con valores bajos de entrada de RF y disminuye en forma automtica la ganancia del receptor cuando se recibe una seal fuerte de RF las seales dbiles pueden quedar enterradas en ruido del receptor y en consecuencias puede ser imposibles de detectar una seal demasiado fuerte puede sobreexcitar a los amplificadores de RF o de FI y producir demasiadas distorsin no lineal y hasta saturacin .

CAG (control automtico de ganancias) El circuito de control automtico que compensa las variaciones pequeas en el nivel de la seal RF recibida aumenta en forma automtica las ganancias del receptor cuando se recibe una seal fuerte de RF . Las seales dbiles pueden quedar enterradas en ruido del receptor y en consecuencia puede ser imposible de detectar una seal demasiado fuerte puede sobreexcitar a los amplificadores RF y producir demasiada distorsin no lineal y hasta saturacion .

CAG simple Bloques de una recepcion supeheterodino de AM con CAG simple el circuito de contro automatico dr ganancias vigila el nivel de ganancias recibidas y manda de regreso la seal a los amplificadores de RF y FI para que se juste de forma automatica la ganancia la del CAG es una forma de retroalimentacin degenerativa el objejeto de CAG es permitir que un receptor detecte y demodule con igual calidad las seales que emiten diferentes estaciones de cuya potencia de salida y distancia al receptor varia por ejemplo la radio AM de un vehiculo no recibela misma intencidad de seal de todas las estaciones transmisoras de la zona a lo que es igual de una sola estacion cuando se mueve por automovil.

Como se puede ver el circuito es un esencia un detector de picos de hecho con mucha frecuencia el voltaje correcion CAG se toma de la salida del detector de audio sel indico que el voltaje de cd de salida de un detector de picos es igual ala amplitud maxima de la portadora no modulada menos el potencial de la barrera de diodo y es totalmente independientemente del grado de modulacion si aumenta la amplitud de la portadora aumenta el voltaje de la CAG y se disminuya la amplitud de laportador el voltaje de la CAG disminuye el circuito es un detector de picos negativos y se produce un voltaje negativo en su salida mientras mayor sea la amplitud de la portadora de entrada el voltaje de salida sera mas negativo.

CAG demorado El CAG simple se utiliza en los receptores de audio AM comercial menos costoso sin embargo con ese sistema la polarizacion de la CAG comienza aumentar tan pronto como la intencidad de la seal recibida esmayor que el ruido trmico del recepector,

En consecuencia el receptor se hace menos sensible (esto es atreves de l desestabilizacin automtica) .El CAG demorado evita que el voltaje de retroalimentacin del CAG llegue a los amplificadores de RF o FI hasta el nivel de RF pasa de una magnitud predeterminada una vez que la seal portadora a sobrepasado el umbral el voltaje de CAG siempre la ganancia del receptor se afecta inmediato.

CAG directo Un problema inherente al CAG ( despues de lo sucedido) con post-CAG el circuito que vigila la intensidad de la portadora y suministra el voltaje de correccin CAG esta despus de los amplificadores de F1 y en consecuencia el solo hecho de que cambio el voltaje de CAG indica que puede ser demasiado tarde la intensidad de la portadora ya se cambio y se ha propagando por el receptor as ni el CAG simple ni el demorado pueden compensar con exactitud los cambios rpidos de la amplitud de la portadora el CAG directo es parecido al CAG convencional pero la seal de recepcin se vigila mas cerca del frente del receptor y el voltaje de correccin se alimenta positivamente de los amplificadores.

Circuitos de reduccin de ruido El objeto de un circuito reductor de ruido es silenciar a un receptor cuando no haya recepcin de seal si un receptor de AM se sincroniza en lugar del espectro de RF donde no haya seal de RF el circuito de CAG ajusta el receptor para tener mxima ganancia en consecuencia el receptor amplifica y demodula su propio ruido interno el el conocido ruido de frituras y esttica que tiene la bocina cuando no ay recepcin de la portadora en los sistemas domsticos de AM cada estacion transmite en forma continua una portadora independientemente de si hay modulacin alguna.

Limitadores y eliminadores Se puede eliminar estados transistorios de ruido de gran amplitud y corta duracion como por ejemplo el ruido impulsivo con limitadores o recortadores de diodo en la secion de audio del un receptor el nivel umbral de limitacion o recorte se establece normalmente justo arriba del nivel maximo de la seal de audio por consiguiente los pulsos de ruido precticamente no afectan la seal pero se limita a ser del mismo nivel aproximado que la seal los pulsos de ruido son en general seales de amplitud grande y corta duracion y por conseguiente al limitrlos se quita mucha de su energia y se hacen mucho menos molestos .

Medidas alternas de seal de ruido la sensibilidad tiene poca importancia a menos que vaya acompaada de una relacin de seal a ruido y como es difcil separar la seal de ruido y viceversa son frecuencia de sensibilidad se acompaa de una indicacin de seal mas ruido entre ruido la sensibilidad de un receptor de AM se define en general como el valor mnimo de la seal de entrada del receptor con modulacin de 30% necesaria para producir una potencia de salida de audio cuando menos de 500 mW .

Receptores de AM en circuito integrado lineal Hoy se consiguen circuitos integrados lineales en un solo CI con diversos fabricantes que efectuan todas las funciones de un receptor excepto filtrado de RF y FL y control de volumen la figura 4.33 muestra el diagrama de un receptor que usa el CI de circuito integrado lineal LM1820nde nacionalidad semiconductor Corporation para radio de AM tiene abordo estapas de amplificador de RF mezclador oscilador lineal y amplificador de FI sin embargo la selectivilidad de RF y FI se logra ajustando las bobinas de sintonia en circuitos sincronizados o transformadores conectados externamente tambien es necesario un amplificador de circuito lineal integrado como LM386y una bocina para completar un receptor que funcione.