Transmisor de Amplitud Modulada (AM)

Transmisor de frecuencia fija, ya que se trata de simplificar al máximo el circuito para que se comprenda el funcionamiento de una transmisión en amplitud modulada.Para comprender mejor esta idea teórica la siguiente imagen muestra las tres etapas de la señal, que casualmente son las tres etapas del circuito.

Primero observamos la señal a modular o el dato, es la señal que nos interesa transmitir, por ejemplo audio, en este caso es una función senoidal para no complicar la idea.

Luego observamos una señal senoidal también pero de menor periodo o de mayor frecuencia, esta es la señal portadora, es donde se montara la señal "Dato" para que pueda ser transmitida, ya que en comunicaciones si una señal no oscila lo suficiente mente rápido se romperá el dato, por ejemplo si transmitimos sonido a 8kHz, y la portadora es de 1kHz no servirá esta transmisión porque la señal dato tiene mayor frecuencia que la portadora, la idea es que mientras más ancho de banda tenga la señal dato, más rápido que ella deberá ir la portadora.

Tercer gráfica es la señal dato montada en la portadora, como podemos ver al llamarse Amplitud Modulada, estamos diciendo que lo que se "Modula" es la amplitud de la señal portadora, como la amplitud de la función seno es el valor pico máximo que toma o bien valor pico a pico, este variara (se modulara) instantáneamente en función de la señal "Dato". Entonces como vemos el tercer gráfico es función de la mezcla del primero y el segundo.Imaginemos un oscilador de frecuencia fija al que le estamos variando la tensión de alimentación constantemente, la salida de este oscilador tendrá que variar también ya que es función de la tensión de alimentación, entonces de esta forma variamos la amplitud de salida quedando una amplitud modulada AM.

El circuito es muy simple, consta de tres etapas, oscilador (portadora), modulador (amplificador de audio) y mezclador (transistor de potencia).

El Oscilador se desarrollo en base a un oscilador a cristal de cuarzo con feedback en una compuerta (se puede usar cualquier compuerta, no precisamente tiene que ser una Schmitt Trigger.) la frecuencia está dada por el valor del cristal, en mi caso utilice uno de 3,58MHz (extraído del oscilador de señal de crominancia de un TV color), pero es posible utilizar otro cristal de otro valor.Este circuito genera una onda semi cuadrada, digo semi porque no llega a ser cuadrada pero nos servirá para el circuito, luego pasa por otras 2 compuertas para aprovechar las propiedades de la compuerta antirepique.

El Amplificador es el encargado de tomar la señal de audio y amplificarla a un nivel tal que nos sea útil para mezclar con la portadora y comandar el transistor de potencia. Para ello utilice un TDA2003 pero es posible utilizar cualquier amplificador, ya sea integrado o a transistores.

El Mezclador es el transistor TIP122, utilice este darlington ya que tiene mayor ganancia que otros y me resume un poco el tema del mezclador, sino habría que polarizar una multietapa.Este transistor es comandado por el oscilador el cual esta acoplado directamente a la base del mismo generando una frecuencia de 3,58MHz.Si nosotros obviaríamos el amplificador de audio solo quedaría el choque de RF comandado por el transistor en configuración emisor común, de esta forma el choque recibiría los 3,59MHz y solo se emitirá por la antena la portadora. En un receptor de radio de esta frecuencia solo se ocuparía la estación pero no tendríamos dato alguno.Para esto la tensión de alimentación de ese choque esta comandada por el amplificador de audio, entonces de esta forma se obliga a la señal de la portadora a modificar instantáneamente su amplitud en función de la señal de audio del amplificador, en otras palabras se modula en amplitud "AM", luego de comprender estos tres bloques solo resta acoplar la antena mediante un

condensador de capacidad tal que su reactancia sea menor a la frecuencia de trabajo.

El Circuito:

Por lo tanto, como resumen:

Arquitectura de los transmisores de AM completa

Desde un punto de vista general, los transmisores, bien sea de AM o de otro tipo, contienen básicamente los siguientes elementos.

Oscilador.- A veces designado también como oscilador maestro, que genera una portadora senoidal de amplitud y frecuencia muy estables.

Modulador.- Tiene como entradas a la portadora generada por el oscilador y a la señal de información o moduladora. En AM completa, la salida del modulador es una señal en banda de paso, con 2 bandas laterales simétricas y la portadora.

Amplificador de Potencia.- Amplifican la potencia de la señal al nivel necesario para entregarla a la línea de transmisión y la antena.

Tradicionalmente, según el nivel de potencia de la portadora en que se realice la modulación, los transmisores se clasifican como modulación de bajo nivel o en alto nivel. Los transmisores de AM completa, de potencias superiores a unos pocos de centenares de watts, suelen ser del último tipo.

Modulación de bajo nivel

La señal salida del modulador, con un nivel de potencia del orden de los miliwatts, se aplica una cadena de amplificadores de potencia hasta el amplificador final de la salida del transmisor que la entrega a la línea de transmisión y a la antena.

La señal modulada, que entrega el modulador, debe ser amplificada linealmente usando amplificadores que funcionen en clase A o en clase AB en conexión push-pull.

Modulacion en alto nivel

En esta técnica, la modulación se realiza, por lo general, en la ultima etapa de amplificación, como se ilustra en la imagen.

En este caso, la salida del oscilador se amplifica en potencia hasta el nivel necesario requerido a la entrada del amplificador final.