Exposición-Grupo 5

Modulación de Onda  Continua

Phase-Locked Loop (PLL) es un sistema de realimentación negativa, cuya operación está relacionada estrechamente con la modulación de frecuencia.

Puede ser usado para sincronización, división o multiplicación de frecuencias, y  para demodulación  indirecta  de  frecuencia.

Esta constituido primordialmente por tres elementos: un multiplicador, un filtro de lazo y un oscilador controlado por voltaje, conectados formando un lazo realimentado.

El VCO es un generador sinusoidal en el que la frecuencia es determinada por una tensión aplicada por una fuente externa así cualquier modulador de frecuencia puede usarse.

El objetivo de un PLL es generar una salida de VCO (r(t)) que tenga el mismo ángulo de fase (excepto por una diferencia fija de 90°) que la señal de entrada FM.

Un PLL es un sistema de feed­back que comprende un comparador de fase, un filtro pasa bajas y un amplificador de error en la trayectoria de la señal hacia adelante y un oscilador controlado por tensión (VCO) en la tra­yectoria de feedback.

—El detector de fase, como su propio nombre indica, es capaz de determinar el desfase existente entre dos señales. Existe una gran variedad de ellos, de los que se destacan los siguientes: detectores de fase de muestreo y retención, detectores de fase de tipo discriminador, detectores de fase de tipo multiplicador y detectores de fase digitales. Dependiendo de la aplicación para la que se va a usar el PLL hay que ponerle un detector de fase u otro, ya que no hay uno que sea el mejor sino que depende del uso que se le dé al circuito.

Efectos no Lineales en Sistemas FM

Las no linealidades están presentes, de una u otra forma, en todas las redes eléctricas. Existen 2 formas básicas de no linealidad a considerar:

-Se afirma que la no linealidad es fuerte cuando se introduce intencionalmente y de una manera controlada en alguna aplicación específica. Entre los ejemplos de la no linealidad fuerte se incluyen los moduladores cuadráticos, los limitadores rígidos y los multiplicadores de frecuencia.
-Se dice que la no linealidad es débil cuando se desea un desempeño lineal, pero surgen no linealidades de naturaleza parásita debido a imperfecciones. El efecto de estas no linealidades débiles es limitar los niveles de señal útiles en un sistema y, en consecuencia, se vuelven una importante consideración del diseño.

Consideremos un canal de comunicaciones, cuya característica de transferencia se define por medio de la relación de entrada-salida no lineal.

Donde Vi(t) y Vo(t) son las señales de entrada y salida, respectivamente, y a1, a2, y a3 son constantes. El canal que se describe en la ecuación se dice que es sin memoria en cuanto a la señal de salida es una función instantánea de la señal de entrada (es decir, no hay almacenamiento de energía implicado en la descripción). Deseamos determinar el efecto de transmitir una onda modulada en frecuencia por una canal de este tipo. La señal FM se define mediante

Donde

—Para esta señal de entrada, el uso de la ecuación (1) produce

 

De tal modo, la salida del canal consiste en una componente de cd y en tres señales moduladas en frecuencia con frecuencias de portadoras fc, 2fc y 3fc; los últimos componentes se establecen mediante la aportación respectiva de los términos lineales de segundo y tercer orden de la ecuación (1).

Para extraer la señal de FM deseada de la salida del canal Vo(t) es decir, la componente particular con frecuencia de portadora fc, es necesario separar la señal de FM con esta frecuencia de portadora de aquella con la frecuencia de portadora más cercana, 2fc  .  Dejemos que ∆f denote la desviación de frecuencia de la señal de FM entrante  Vi(t) y que W indique la componente de más alta frecuencia de la señal del mensaje m(t). En ese caso, al aplicar la regla de Carson y al observar que se duplica la desviación de frecuencia alrededor de la segunda armónica de la frecuencia de portadora, encontramos que la condición necesaria para separar la señal de FM deseada con la frecuencia de portadora  fc de aquella con frecuencia de portadora  es 2fc

En la figura podemos ver el espectro en un caso particular para la señal Vo(t).

El problema se soluciona mediante:

—La imposición de una condición a la frecuencia de modulación y al ancho de banda de las señales para evitar que se solapen las distintas componentes espectrales.
—Un filtro paso de banda que discrimine la componente espectral deseada.
—
—RECEPTOR SUPERHETERODINO

Sin importar el esquema de modulación imperante, en un sistema de transmisión el receptor cumple otras tareas aparte de solo demodular  la señal entrante:

•Sintonización de frecuencia de portadora: esta función permite seleccionar la señal deseada (canal o emisora).
•Filtrado: esta función se requiere para separar la señal deseada de otras señales moduladas que pueden ser recibidas.
•Amplificación: tarea es compensar la pérdida de potencia de señal durante el proceso de transmisión.

Hasta ahora  los receptores tratados siempre recibían una señal centrada a una frecuencia fija fc y así tanto el amplificador de RF como el oscilador local se sintonizaban a la misma frecuencia.

Sucede que en la práctica es necesario transmitir a diferentes valores de frecuencia o bandas y esto obligaría a sintonizar todos los dispositivos en cada cambio de frecuencia.

El receptor superheterodino o superhet permite suplir estas necesidades, evitando tener que construir un filtro sintonizado variable y altamente selectivo, esto ha hecho que se popularice y se haya convertido en la norma en receptores.

Etapas del receptor superheterodino

-—Tuner(sintonizador) y antena
-—Oscilador local
-—Mixer (mezclador)
-—Amplificador IF (frecuenc ia intermedia)
-—Demodulador o discriminador
-—CAG y CAF
—-Amplificador de audio

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