Este circuito convierte una señal de RF (radio frecuencia) modulada en AM en una señal de FI (frecuencia intermedia), por el método súper heterodino gracias a la inserción de una señal que proviene de un oscilador local.
El subcircuito MIX2850 es un circuito conversor que utiliza un multiplicador analógico de cuatro cuadrantes como núcleo de procesamiento llamada celda de Gilbert.
Las entradas del circuito son:
OSCPOS: Entrada positiva de la señal proveniente del oscilador local.
OSCNEG: Entrada negativa de la señal proveniente del oscilador local.
RFPOS: Entrada positiva de la señal de RF.
RFNEG: Entrada negativa de la señal de RF.
En nuestro caso conectamos la entrada RFNEG, a un divisor de tensión formado por
R1, R2 y un potenciómetro que nos permite realizar el ajuste de portadora.
Los otros cuatro terminales son:
VCC: Alimentac
ión positiva
VEE: Alimentación negativa.
GND: Tierra
OUT: Salida
2) a) Introducir al conversor MIX2850
(pata OSCPOS y OSCNEG) una señal con un generador senoidal, de amplitud 50mVp y
frecuencia 1000KHz. Graficar utilizando el programa Grapher la señal del
osciloscopio. Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en
la medición.
b) Introducir al conversor
MIX2850 (pata RFPOS y RFNEG) una señal VRF con un generador de AM, de amplitud
100mVp, frecuencia de portadora de 600KHz y frecuencia modulante de 5KHz,
modulada al 60%.
Verificar el ajuste de control de anulación de portadora al 50%.
Graficar utilizando el programa Grapher la señal de osciloscopio. Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en la medición
Verificar el ajuste de control de anulación de portadora al 50%.
Graficar utilizando el programa Grapher la señal de osciloscopio. Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en la medición
c) Medir la señal de salida
(OUT), determinando las componentes armónicas heterodinas, del resultado del
producto de sumas y restas.
Graficar utilizando el programa Grapher la señal del osciloscopio del producto de sumas. Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en la medición.
Graficar utilizando el programa Grapher la señal del osciloscopio del producto de sumas. Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en la medición.
3)Evaluar
el contenido armónico de la señal de salida del conversor (OUT) utilizando
un
analizador de señales, determinando de este modo las componentes espectrales
del
producto heterodino de señales.
Para
esta medición utilizaremos un instrumento LabVIEW Instruments Signal
Analyser,
que lo encontrara en el menú Simulate del Multisim.
Seleccionar
en el instrumento, para graficar las componentes espectrales los
siguientes
parámetros:
Analysis Type: “auto power spectrum”.
Sampling Rate [Hz]: 10.000.000
Interpolation Method: Linear.
Graficar
el espectro y determinar los valores de frecuencias de las componentes.
4)
Realice la representación espectral de la señal a la salida del conversor con
escala en dBm y verifique gráficamente el índice de modulación m en porcentaje
aplicando la formula.
5) Una señal de FI modulada en AM
entra a un demodulador de AM utilizando un circuito detector de envolvente como
se indica en la figura 4:
Donde R2=10Kohm, R1=100Kohm, Fm=1KHz, FI: 465KHz, m=60%
Donde R2=10Kohm, R1=100Kohm, Fm=1KHz, FI: 465KHz, m=60%
a) Calcular el valor de C1.
b)Realice la
representación en el dominio del tiempo de la señal de entrada y de salida.
Gráfico correspondiente a la Entrada:
Gráfico correspondiente a la Salida:
c) Escriba la expresión
matemática de la señal en la carga.
6) A continuación mediante la
utilización de software aplicado realizaremos el análisis de Fourier de la
señal de salida, determinando el contenido armónico de la distorsión en la
señal demodulada.
a) Erigiremos en la barra de herramientas del multisim el menú simúlate
analyses, Fourier Analysis
b) Utilizando el programa Grapher grafique el espectro en el nodo de salida de
la señal modulada (tome como componentes de análisis hasta la décima armónica)
c) Con el valor de cada una de las componentes resultantes del espectro de
salida realice el cálculo de la distorsión armónica total.
7)
En esta parte del presente TP mejoraremos los resultados obtenidos en el
proceso de demodulación. Para ello utilizaremos un circuito con amplificadores
operacionales que permita obtener la señal original con muy baja distorsión.
El circuito está compuesto por tres etapas que realizan la detección y filtrado requerido por el demodulador tal como podemos apreciar en la figura 6.
El amplificador U1, es un circuito diodo ideal, que con la combinación de la etapa U3 consiguen obtener una detección completa de la señal modulada.
A continuación se aplica la transferencia a una etapa U2 que es un filtro activo de segundo orden con una estructura denominada " Múltiple Realimentación o MFB".
Para comprender el funcionamiento del sistema desarrollaremos el siguiente procedimiento practico:
El circuito está compuesto por tres etapas que realizan la detección y filtrado requerido por el demodulador tal como podemos apreciar en la figura 6.
El amplificador U1, es un circuito diodo ideal, que con la combinación de la etapa U3 consiguen obtener una detección completa de la señal modulada.
A continuación se aplica la transferencia a una etapa U2 que es un filtro activo de segundo orden con una estructura denominada " Múltiple Realimentación o MFB".
Para comprender el funcionamiento del sistema desarrollaremos el siguiente procedimiento practico:
a) Con el uso del software aplicado dibuje el circuito en Multisim y simule el
funcionamiento del filtro MFB pasa bajos de salida realizando una
representación de la respuesta en frecuencia de la ganancia y fase utilizando
el instrumento Bode Plotter tal como se observa en la figura 5.
c) Dibuje la respuesta en
frecuencia de modulo y fase utilizando el programa Grapher
c) Dibuje el circuito del demodulador completo como se aprecia en la figura 6.
d) Realice la
representación en el dominio del tiempo de la señal de entrada y de salida.
Graficar utilizando el programa Grapher la señal del osciloscopio de entrada al demodulador. Completar los factores de escalas de osciloscopio utilizadas en la medición.
Graficar utilizando el programa Grapher la señal del osciloscopio de entrada al demodulador. Completar los factores de escalas de osciloscopio utilizadas en la medición.
e)
Escriba la expresión matemática de la señal en la carga.
8) Al igual que en el punto 7 y
mediante la utilización de software aplicado realizaremos el análisis de
Fourier de la señal de salida, para comprobar nuevamente el contenido armónico
de la distorsión en la señal demodulada.
a) Erigiremos en la barra de herramientas del Multisim el menú Simulate analyses, Fourier Analysis
b) Utilizando el programa Grapher grafique el espectro en el nodo de salida de la señal demodulada (tome como componentes de análisis hasta la décima armónica)
c) Con el valor de cada una de las componentes resultantes del espectro realice el cálculo de la distorsión armónica total.
a) Erigiremos en la barra de herramientas del Multisim el menú Simulate analyses, Fourier Analysis
b) Utilizando el programa Grapher grafique el espectro en el nodo de salida de la señal demodulada (tome como componentes de análisis hasta la décima armónica)
c) Con el valor de cada una de las componentes resultantes del espectro realice el cálculo de la distorsión armónica total.
