Taller Comunicaciones 1
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Ingeniería Electrónica
Uveca
1-1. ¿Cuál es la designación CCIR (Comité consultivo internacional de radio) de los siguientes
intervalos de frecuencia?
(a) UHF.
(b) ELF.
(c) SHF.
R// Si sube al doble el ancho de banda en un sistema de comunicaciones, también se duplica la cantidad
de información que puede transportar. Si el tiempo de transmisión aumenta o disminuye, hay un
cambio proporcional en la cantidad de información que el sistema puede transferir.
1-4. ¿Cuál es el efecto, sobre la capacidad de información de un canal de comunicaciones, de reducir a
la mitad el ancho de banda y subir al doble el tiempo de transmisión?
R// la capacidad de información es una función lineal, y es directamente proporcional tanto al ancho de
banda del sistema como al tiempo de transmisión. Si el tiempo de trasmisión disminuye, hay un cambio
proporcional en la cantidad de información que el sistema puede transferir.
P(Watts)
P(dBm)=10 log =dBm
0.001 W
0.001
(a) 0.001 uW.= 10 log =−9 0 dBm
0.001
1 x 10−12
(b) 1 pW.= 10 log =−90 dBm
0.001
2 x 10−15
(c) 2 x 10−15 W = 10 log =−−116.98 dBm
0.001
1.4 x 10−16
(d) 1.4 x 10−16 W = 10 log =−128 dBm
0.001
−150−30
a ¿ 10 ¿ 10 = 10−18 Watts
−100−30
b ¿ 10 ¿ 10 = 10−13 Watts
−120−30
−15
c ¿ 10¿ 10 =10 Watts
−174−30
d ¿ 10 ¿ 10 = 4 X 10−21Watts
1-8. Calcule la potencia de ruido térmico, en watts y en dBm, para los siguientes anchos de banda y
temperaturas de un amplificador:
KTB
N ( dBm ) =10 log
0.001
4 X 10−19
N ( dBm ) =10 log =−153 dBm
0.001
5.14 X 10−16
N ( dBm ) =10 log =−122 dBm
0.001
1.06 X 10−14
N ( dBm ) =10 log =−109 dBm
0.001
(c) Trace el diagrama de la señal, en el dominio del tiempo, de las componentes de frecuencia hasta la
quinta armónica.
1 1
a) F= = =500 Hz
T 2 ms
fn= n X f
Fn=Amplitud
n=número de armónicas
4(8)
Amplitud de la primera armonicaVn= =10.18v
1π
4(8)
Amplitud de la segunda armonica Vn= =5.09v
2π
4 (8)
Amplitud de latercer armonica Vn= =3.39v
3π
4( 8)
Amplitud de la cuartaarmonica Vn= =2.54v
4π
4 (8)
Amplitud de laQuinta armonica Vn= =2.03v
5π
1-10. Para la forma de onda del pulso en la figura siguiente:
0.1 ms
Vο=2V x =0.2V
1 ms
(2) π (0.1)
sen( )
2(2)( 0.1) 1
V 2= x =0.37 V
1 (2) π (0.1)
1
(3)π (0.1)
sen ( )
2(2)(0.1) 1
V 3= x =0.34 V
1 (3) π ( 0.1)
1
(4) π (0.1)
sen( )
2(2)(0.1) 1
V 4= x =0.30 V
1 (4 ) π (0.1)
1
(5) π (0.1)
sen ( )
2(2)(0.1) 1
V 5= x =0.25 V
1 (5) π (0.1)
1
n
f=
0.001
1
f= =1000 Hz
0.001
2
f= =2000 Hz
0.001
3
f= =3000 Hz
0.001
4
f= =4000 Hz
0.001
5
f= =5000 Hz
0.001
Amplitud (Volts)
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4 0.74
0.3
0.2 0.37 0.34 0.3 0.25
0.1
0
1000 2000 3000 4000 5000
(a) Determine las tres primeras armónicas presentes en la salida, para cada frecuencia. `
R//Las tres primeras armónicas comprenden las dos frecuencias originales de entrada, de 7 y 4 kHz; dos
veces cada frecuencia original, 14 y 8 kHz, y tres veces cada frecuencia original, 21 y 12 kHz
(b) Determine las frecuencias de producto cruzado que se producen en la salida, para valores de
m y n de 1 y 2.
R//
(c) Trace el espectro de salida de las frecuencias armónicas y de productos cruzados
determinadas en los pasos a) y b).
1-14. Determine la distorsión porcentual de segundo orden, tercer orden y armónica total, para el
siguiente espectro de salida:
4
% de segundo orden: ∗100=50 %
8
2
% de tercer orden : ∗100=25 %
8
4 2+22
%THD= √ *100= 55.09%
8
1-15. Determine el ancho de banda necesario para producir 8 x10^-17 watts de potencia de ruido
térmico a la temperatura de 17° C.
N=KTB
N 8 X 10−17
B= = =19. 990 Hz
TB (1.38 X 10−23 )(290 K )
1-16. Determine los voltajes de ruido térmico, para componentes que funcionen en las siguientes
temperaturas, anchos de banda y resistencias equivalentes:
Vᴋ =√ 4 RKTB
Vk=Voltaje de ruido térmico
R=Resistencia interna
K= Temperatura
B=Ancha de banda
1-18. Determine la distorsión de segunda y tercera armónica, y armónica total, para una banda
repetitiva con amplitud de frecuencia fundamental de 10 Vrms, amplitud de segunda armónica de 0.2
Vrms y de tercera armónica de 0.1 Vrms.
0.2
% de segundo orden: ∗100=2%
10
0.1
% de tercer orden : =1 %
10
0.12+ 0.12
%THD= √ *100= 2.23%
10
1-19. Para un amplificador no lineal con frecuencias de ondas senoidales en la entrada de 3 y 5 kHz,
determine las tres primeras armónicas presentes en la salida, para cada frecuencia de entrada, y las
frecuencias de producto cruzado que se producen con valores de m y n igual a 1 y 2.
1-20. Determine las relaciones de potencia, en dB, con las siguientes potencias de entrada y salida:
0.01
a)10 log =10 dB
0.001
0.5
b)10 log =3 dB
0.25
0.5
c)10 log =−3 dB
1
0.001
d)10 log =0 dB
0.001
0 .16
e)10 log =6 dB
0. 04
0.0002
f)10 log =−10 dB
0.002
0.4
g)10 log =16 dB
0.01
1-21. Determine las relaciones de voltaje, en dB, para los siguientes voltajes de entrada y de salida.
Suponga valores iguales de resistencia de entrada y de salida.
0.01
a)20 log =20 dB
0.001
2
b)20 log =26.02dB
0.1
0.25
c)20 log ¿−6.02 dB
0.5
4
d)20 log =12.04 dB
1
1-22. Determine el factor de ruido general y la cifra de ruido general para tres amplificadores en
cascada, con los siguientes parámetros:
A1 =10 dB
A2 =10 dB
A3 =20 dB
NF1= 3 dB
NF2 =6 dB
NF3 =10 dB
R//
1-23. Determine el factor de ruido general y la cifra de ruido general para tres amplificadores en
cascada, con los siguientes parámetros: A1 3 dB A2 13 dB A3 10 dB NF1 10 dB NF2 6 dB NF3 10 dB
1-24. Si el ancho de banda de un amplificador es B 20 kHz, y su potencia total de ruido es N 2 1017 W,
calcule la potencia total de ruido si el ancho de banda aumenta a 40 kHz. Calcúlela si el ancho de
banda disminuye a 10 kHz.
1-25. Para un amplificador que funciona a una temperatura de 27° C, con ancho de banda de 20 kHz,
determine:
8.28 x 10−17
N ( dBm ) =10 log =209.16 dBm
0.001
(b) El voltaje rms de ruido (VN), con una resistencia interna de 50 Ω y un resistor de carga de 50 Ω.
√
a) Vᴋ = 4 ( 50 Ω ) ( 8.28 x 10−17 ) =−1.28 x 10−7 V
1-26. (a) Determine la potencia de ruido, en watts y en dBm, de un amplificador que trabaja a una
temperatura de 400° C con un ancho de banda de 1 MHz.
KTB
N ( dBm ) =10 log
0.001
9.28 x 10−15
N ( dBm ) =10 log =−110.324 dBm
0.001
(c) Determine el aumento de potencia de ruido, en decibeles, si aumenta al doble el ancho de banda
1-27. Determine la cifra de ruido para una temperatura equivalente de ruido de 1000° K; use 290° K
como temperatura de referencia.
1-28. Determine la temperatura equivalente de ruido para una cifra de ruido de 10 dB.
10
F=antilog =10
10
Te=290 K ( 10−1 ) =2610 K
1-29. Determine la cifra de ruido para un amplificador con relación de señal a ruido en la entrada igual
a 100, y en la salida igual a 50.
1-30. Determine la cifra de ruido para un amplificador con relación de señal a ruido de 30 dB en la
entrada y de 24 dB en la salida
30
10 log =0.96 dB
24
1-31. Calcule la relación de señal a ruido en la entrada para un amplificador con 16 dB de señal a ruido
en la entrada y 5.4 dB de cifra de ruido.
NF =10 log F
NF
=log 10
10
Nf
10
10 =F
5.4
10
F=10 =3.47
S 16
dB sal= =4.6 dB
N 3.47
1-32. Calcule la relación de señal a ruido en la salida de un amplificador con relación de señal a ruido
de 23 dB en la entrada, y la cifra de ruido de 6.2 Db
NF =10 log F
6.2
10
F=10 =4.16
S 23 dB
dB sal= =5.52 dB
N 4.16