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Modulador Am De Doble Banda Lateral Con Gran Portadora.

Daniel Felipe Balcázar 701512e-mail: dfbalcazar08@ucatolica.edu.co

Jonathan Acuña 701159e-mail: jhacuna59@ ucatolica.edu.coGiovanni Alexis Antonio 701512

e-mail: gaantonio12@ ucatolica.edu.co

RESUMEN: En el presente trabajo se implemento un modulador de doble banda lateral con gran portadora (DSBFC), con el integrado xr2206, una señal de mensaje de 2KHz, una portadora de 50KHz, un índice de modulación de 60%, con los cuales obtuvimos una modulación muy cercana al valor inicialmente calculado.

PALABRAS CLAVE: Índice De Modulación, Modulación AM, Mensaje, Portadora.

1 MODULACION AM (DSBFC).

Un modulador AM es un dispositivo con dos señales de entrada, una señal portadora de amplitud y frecuencia constante, y la señal de información o moduladora. Fig. (1) El parámetro de la señal portadora que es modificado por la señal moduladora es la amplitud [1].

Figura 1. Modulación AM.

El índice de modulación esta dado en porcentaje donde M puede variar de 0% a 100% sin que exista distorsión, si se permite que el porcentaje de modulación se incremente más allá del 100% se producirá distorsión por sobre-modulación, lo cual da lugar a la presencia de señales de frecuencias no deseadas. Fig. (2).

Figura 2. Índice de Modulación AM.1.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES

El generador monolítico de funciones xr2206 consiste en un diagrama de bloques Fig. (3), conformado por cuatro bloques funcionales: un oscilador controlado por voltaje (VCO), un multiplicador analógico y un conformador senoidal, un separador de ganancia unitaria y un conjunto de conmutadores de corriente.

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Figura 3. Diagrama de bloques integrado xr2206.

La frecuencia de oscilación del VCO, Fc. Se determina mediante la Ec. (1), donde el capacitor externo C1 se conecta entre los terminales 5 y 6 y la resistencia R1 conectada entre el terminal 7 y tierra. Los cuales cumplen la función de temporizadores.

(1)

En la Fig. (4), muestra el diagrama de un modulador de AM con un circuito integrado lineal, que usa el xr2206. La frecuencia de salida del VCO es la señal portadora la señal moduladora y el voltaje de polarización se aplica al circuito modulador interno por el terminal 1 del integrado. La señal moduladora se mezcla con la VCO y produce una onda AM en el terminal de salida Vsal. La onda de salida es una envolvente simétrica de AM que contiene a la portadora y las frecuencias laterales superior e inferior [2].

Figura 4. Modulador AM con circuito lineal integrado.

1.2 IMPLEMENTACIÓN

Para el diseño del modulador AM tomamos unos valores iniciales:

Frecuencia de la portadora de 50KHz. Amplitud Portadora mayor a 3 Vpp. Índice de modulación de 60%. Frecuencia del mensaje de 2KHz.

La frecuencia de la portadora la calculamos a partir de la Ec. (1), asumiendo un valor del C1= 0.1uF y Frecuencia Portadora =50KHz despejamos R1 Ec. (2).

(2)

Las frecuencias laterales superior e inferior son tan solo la suma y diferencia de las señales de la portadora y la señal moduladora Ec. (3).

(3)

Para esta modulación utilizamos el montaje mostrado en la Fig. (4) simplemente cambiando el valor del C1= 0,1uF y R1=200Ω y cambiando el valor del resistor variable R2= 50KΩ este último es el que utilizamos para el ajuste de la onda de la portadora.

1.2.1 Resultados Para el montaje del modulador AM se utilizaron los siguientes elementos. Fig. (5).

1 Resistencia de 47KΩ. 4 Resistencias de 4.7KΩ. 2 Condensadores de 1 uF. 1 Condensadores de 0.1 uF. 1 Condensadores de 10 pF. 1 Condensadores de 1 pF.

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1 Potenciómetro de 5OKΩ. 1 Protoboard. 1 Generador de funciones. 1 Osciloscopio Digital. 1 Entrenador. 1 Multímetro.

Figura 5.Montaje Modulador AM.

Para la señal del mensaje que se debe ingresar al circuito mediante el terminal 1 del integrado se utilizo un generador de funciones sintonizado a una señal senoidal de 2KHz .Fig. (6).

Figura 6.Generador de funciones con señal del Mensaje de 2KHz.

La modulación AM se puede apreciar en la siguiente grafica en la que podemos observar de

color amarillo la señal de mensaje con una frecuencia pequeña y de color azul la señal modulada con una frecuencia mucho mayor en la que se puede percibir fácilmente la envolvente de la señal modulada en AM.

Figura 7.Señal Modulación AM (azul) y señal Mensaje (amarilla).

Para determinar el índice de modulación en forma experimental se procedió a utilizar una herramienta bastante útil en el osciloscopio digital en la que podemos graficar las dos señales de entrada la primera es la señal del mensaje y la segunda es la señal de la modulación AM, las cuales se grafican en el plano XY formando la figura de lisajous.

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De la grafica podemos obtener el valor máximo de amplitud de la figura y su amplitud mínima y reemplazar en la Ec. (4).

Que expresado en porcentaje esta dado por la Ec. (5).

(5)

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Figura 8. Figura de lisajous osciloscopio.

CONCLUSIONES

Fue interesante la implementación del modulador AM en el que pudimos afianzar y comprobar la teoría vista en clase de la modulación AM.

Se presentaron varios inconvenientes para la calibración de la señal de la portadora que genera internamente el integrado con la ayuda de los elementos externos R1 y C1 que en cálculos nos requería una R1 de 200Ω y que para obtener la Fc= 50KHz en el montaje fue necesario aumentar la l de R1 a 250 Ω.

El resultado final fue una modulación AM con un índice de modulación un poco desfasado pero en general es una modulación bastante buena en la que podemos apreciar claramente la modulación AM sin distorsión.

REFERENCIAS

[1] Modulación de Amplitud – AM [En línea]. Disponible en: http:// www.textoscientificos.com/redes/modulacion/amplitud

[2] Oscar M. (2010 Santa Cruz).Cap. 03 Modulación AM 2ª parte [En línea]. Disponible en: http:// www. profesores . frc . utn.edu.ar / electronica / ElectronicaAplic adaIII / Apl ...

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