Labo 5
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Labo 5
DE SAN MARCOS
CÓDIGO: 15190246
PROFESOR: ZAVALA
CICLO: 2020-0
Muestreo y reconstrucción de señal
El muestreo es un método utilizado en la modulación de pulso para identificar la señal de
información por una secuencia de pulsos que representan dicha información en un momento
particular.
El principio de muestreo establece que la información puede ser reconstruida por
filtrado cuando la frecuencia de la señal de muestreo (Fs) es mayor que dos veces la
frecuencia máxima de la señal de información (Fm).
La respuesta de frecuencia del filtro de paso bajo debe ser capaz de pasar la máxima señal de
información para reconstruir la frecuencia de dicha señal mientras rechaza las frecuencias de
banda lateral de la señal de muestreo para reconstruir la información libre de distorsión.
Módulo MODICOM 1
A continuación, se pasará a explicar los bloques que conforman el módulo MODICOM 1.
El módulo se compone por 5 bloques vistos en la siguiente figura:
1. Entrada de energía
La siguiente figura muestra las conexiones de entrada eléctrica necesarias para alimentar el
módulo.
Se recomienda que esta señal se use para la mayoría de los experimentos, ya que encontrará
que es difícil sincronizar más de una señal en el osciloscopio cuando llega la entrada de una
fuente externa.
3. Circuitos de muestreo
La señal en el ANALOG INPUT se muestrea a una velocidad y durante un tiempo, el cual
depende de la señal de control de muestreo aplicada como se muestra en la figura.
4. Filtro de paso bajo de segundo y cuarto orden
Este es un filtro que tiene un ancho de banda de 3.4kHz como se muestra en la figura. Similar
al filtro de paso bajo de segundo orden, el de cuarto orden tiene un gradiente de corte más
pronunciado representado por el gráfico en el módulo.
EJERCICIOS EXPERIMENTALES
1. Conecte los suministros a la placa. Los requisitos de alimentación de CC son + 5V, 1A, ±
12V
5. Encienda el módulo.
6. Muestre una onda sinusoidal de 1 kHz (tp7) y una SALIDA DE MUESTRA (tp33) en un
osciloscopio. Esto demuestra que la onda sinusoidal de 1kHz se muestrea a 32kHz, de modo
que hay 32 muestras para cada ciclo de la onda sinusoidal (Fig.1).
Fig. 1
7. Enlace la SALIDA DE MUESTRA a la entrada del FILTRO DE PASO BAJO DE
CUARTO ORDEN. Muestre la SALIDA DE MUESTRA (tp33) y la salida del FILTRO DE
PASO BAJO DE CUARTO ORDEN (tp49) en el osciloscopio, para mostrar cómo la onda
sinusoidal original de 1KHz se puede reconstruir a partir de las muestras mediante filtrado
de paso bajo (Fig.2.1 y Fig 2.2).
Fig 2.1
Fig. 2.2
8. Presionando sucesivamente el interruptor SELECTOR DE FRECUENCIA, cambie la
frecuencia de muestreo a 2kHz, 4kHz, 8kHz, 16kHz y regrese a 32kHz (La frecuencia de
muestreo es siempre 1/10 de la frecuencia indicada por el LED iluminado). Observe cómo
cambia la SALIDA DE MUESTRA en cada caso y cómo las tasas de muestreo más bajas
introducen distorsión en la forma de onda de salida del filtro. La forma de onda muestreada
contiene componentes en fx, fs-fx, y fs+fx, 2fs-fx, etc, donde fx= frecuencia de entrada de la
onda sinusoidal, fs= frecuencia de muestreo.
9. La posición actual del interruptor SELECTOR DEL CICLO DE TRABAJO (‘5’) indica
que la duración de cada muestra es 50% del periodo de muestreo (el tiempo entre el inicio de
muestras adyacentes). La variación de la configuración del interruptor permite cambiar esta
proporción (llamada 'ciclo de trabajo de muestreo') del 0% al 90% en pasos del 10%.
Usando una frecuencia de muestreo de 32kHz, varíe la posición del interruptor SELECTOR
DEL CICLO DE TRABAJO, observando cómo la SALIDA DE MUESTRA cambia y cómo
la amplitud de la forma de onda de salida del filtro cambia. Esta amplitud se incrementa
linealmente a medida que un ciclo de trabajo de muestreo aumenta de 10% a 90%.
11. Elimine los enlaces entre la SALIDA DE MUESTRA y la entrada a los dos filtros. Con
una señal de muestra de 32kHz y un ciclo de trabajo del 50%, compare la SALIDA DE
MUESTRA (tp33) y la SALIDA DE MUESTRA/RETENCION (tp35) en el osciloscopio
(Fig.4). Varíe la frecuencia de muestreo para ver cómo cada muestra es retenida en la salida
de muestra/retención. Note cómo aumentar el ciclo de trabajo de muestra, aumenta la
proporción de tiempo para que cada muestra ocurra, y reduce el tiempo en el cual es retenida
la señal de muestra en la salida de muestra/retención.
Fig. 4
Fig. 5.1
Fig. 5.2