Electronics">
Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]
Scribd Logo
Cargar

¡Te damos la bienvenida a Scribd!

  • 34 vistas

    Am Importante 2

    Cargado por

    2420211039
    Este documento describe el diseño e implementación de dos circuitos moduladores de amplitud (AM): un modulador por emisor con transistor único y una variante que usa un diodo. Presenta los cálculos para determinar los valores de los componentes necesarios para cumplir con los parámetros de diseño especificados, como el índice de modulación, las frecuencias de la señal modulante y portadora, y la potencia. También incluye tablas para comparar los resultados obtenidos entre los dos circuitos moduladores.

    Copyright:

    © All Rights Reserved
    Descargue como PDF, TXT o lea en línea desde Scribd

    Am Importante 2

    Cargado por

    2420211039
    34 vistas7 páginas
    Este documento describe el diseño e implementación de dos circuitos moduladores de amplitud (AM): un modulador por emisor con transistor único y una variante que usa un diodo. Presenta los cálculos para determinar los valores de los componentes necesarios para cumplir con los parámetros de diseño especificados, como el índice de modulación, las frecuencias de la señal modulante y portadora, y la potencia. También incluye tablas para comparar los resultados obtenidos entre los dos circuitos moduladores.

    Título original

    AM IMPORTANTE 2

    Derechos de autor

    © © All Rights Reserved

    Formatos disponibles

    PDF, TXT o lea en línea desde Scribd

    ¿Le pareció útil este documento?

    ¿Este contenido es inapropiado?

    Este documento describe el diseño e implementación de dos circuitos moduladores de amplitud (AM): un modulador por emisor con transistor único y una variante que usa un diodo. Presenta los cálculos para determinar los valores de los componentes necesarios para cumplir con los parámetros de diseño especificados, como el índice de modulación, las frecuencias de la señal modulante y portadora, y la potencia. También incluye tablas para comparar los resultados obtenidos entre los dos circuitos moduladores.

    Copyright:

    © All Rights Reserved
    Descargue como PDF, TXT o lea en línea desde Scribd
    Descargar como pdf o txt
    34 vistas7 páginas

    Am Importante 2

    Cargado por

    2420211039
    Este documento describe el diseño e implementación de dos circuitos moduladores de amplitud (AM): un modulador por emisor con transistor único y una variante que usa un diodo. Presenta los cálculos para determinar los valores de los componentes necesarios para cumplir con los parámetros de diseño especificados, como el índice de modulación, las frecuencias de la señal modulante y portadora, y la potencia. También incluye tablas para comparar los resultados obtenidos entre los dos circuitos moduladores.

    Copyright:

    © All Rights Reserved
    Descargue como PDF, TXT o lea en línea desde Scribd
    Descargar como pdf o txt
    Está en la página 1de 7

    MODULACIÓN LINEAL (MODULACION AM)

    Santiago Felipe Ariza Londoño 2420161001, Oscar Daniel Rodríguez Gallego


    2420162008, Francisco Javier Franco 2420171077.
    Ingeniería Electrónica
    Universidad de Ibagué

    I. OBJETIVO GENERAL
    Parámetro Valor
    Se Requiere diseñar e implementar dos circuitos 𝐦 0.3
    a partir de las especificaciones planteadas, con el 𝒇𝒎 1.9 𝐾𝐻𝑧
    objetivo de poner en práctica lo aprendido en las 𝒇𝑐 2.1 𝑀𝐻𝑧
    clases teóricas a lo largo del curso. Un modulador 𝑷𝑡 150 𝑚𝑊
    de amplitud para obtener la señal modulada 𝑹𝐿 56 Ω
    propuesta y observar los resultados, para esto se
    Tabla 1. Valores de diseño del Modulador por emisor con transistor
    debe tener en cuenta los parámetros tales como; único.
    índice de modulación y potencia.

    II. DESARROLLO

     MODULADOR POR EMISOR

    Se parte de la configuración de Modulador de


    emisor con transistor único. Se establecen los
    valores para diseñar según las especificaciones:

    0.3 ≤ 𝐦 ≤ 0.9

    250𝐻𝑧 ≤ 𝒇𝒎 ≤ 3𝑘𝐻𝑧

    0.5𝑀𝐻𝑧 ≤ 𝒇𝑐 ≤ 200𝑀𝐻𝑧

    Figura 1. Modulador por emisor.


    150𝑚𝑊 ≤ 𝑷𝑡 ≤ 250𝑚𝑊
    CALCULOS
    50Ω ≤ 𝑹𝐿 ≤ 300Ω
    Se parte de la expresión de potencia total para
    Donde, hallar la potencia de la portadora
    𝐦, índice de modulación 𝑚2
    𝑷𝑡 = 𝑷𝑐 (1 + )
    2
    𝒇𝒎 , frecuencia de la señal modulante 𝑷𝑡
    𝑷𝑐 =
    𝑚2
    𝒇𝑐 , frecuencia de portadora 1+ 2

    𝑷 𝑇 , potencia total. 𝑷𝑐 = 143.5 𝑚𝑊

    𝑹𝐿 , carga Usando la expresión de la potencia total en


    términos del voltaje pico
    Se escogen los siguientes valores,
    𝑉𝒑 2 Ley de voltajes de kirchhoff colector emisor
    𝑷𝑡 =
    2𝑅𝐿
    Donde, 𝑽𝒄𝒄 = 𝑉𝑐𝑒 + 𝑉𝑐

    𝑽𝒑 = 𝑖𝒕 𝑅𝐿 𝑽𝒄 = 𝑉𝑐𝑐 − 𝑉𝑐𝑒

    Reemplazando, 𝑽𝒄 = 𝟖𝑽

    𝑉𝒑 2 (𝑖𝒕 𝑅𝐿) 2 𝑅𝐿 𝟐 𝑅𝐿
    𝑷𝑡 = = = 𝑖 𝑹𝑬 = = 𝟏𝟎𝟗. 𝟓𝟖𝛀
    2𝑅𝐿 2𝑅𝐿 2 𝒕 𝑟𝑒
    Despejando,
    𝑽𝒃 = 𝑉𝑏𝑒 + 𝑉𝑐 = 𝟖. 𝟕𝑽
    𝑃𝑡
    𝒊𝒕 = √2 Por estabilidad
    𝑅𝐿
    Se toma 𝟗𝟓% de 𝒊𝒕 para garantizar máxima 𝑹𝒃 = 0.1ℎ𝑓𝑒 𝑅𝑒 = 𝟏. 𝟎𝟗𝒌𝛀
    excursión de salida cerca de la zona de corte
    𝑅2 𝑉𝑐𝑐
    𝒊𝒄 = 73 𝑚𝐴 𝑽𝒃𝒃 =
    𝑅1 + 𝑅2
    Calculamos 𝒓𝒆 , 𝑉𝑐𝑐
    𝑹𝟏 = 𝑅𝑏 = 𝟑. 𝟕𝟓 𝑲𝛀
    26 𝑚𝑉 𝑉𝑏𝑏
    𝒓𝒆 = = 𝟎. 𝟑𝟓 𝛀
    𝑖𝑐 𝑅1 𝑅𝑏
    𝑹𝟐 = = 𝟏. 𝟓𝟑 𝑲𝛀
    Utilizando la expresión de la potencia de la 𝑅1 − 𝑅𝑏
    portadora,
    Si 𝑋𝑐𝑓 ≪ 𝑅𝐿 , supondremos 10 veces menor
    𝑉𝒄 2
    𝑷𝑐 = 𝑿𝒄𝒇 = 𝟓. 𝟔 𝛀
    2𝑅𝐿
    1
    Despejando, 𝑪𝟑 = = 𝟏𝟑. 𝟓𝟑 𝒏𝒇
    𝜔𝑐 𝑋𝑐𝑓
    𝑽𝒄 = √2𝑅𝐿 𝑃𝑐 = 𝟒𝑽
    Si 𝑋𝑒𝑓 ≪ 𝑅𝐸 , supondremos 10 veces menor
    Continuando el procedimiento,
    𝑿𝒆𝒇 = 𝟏𝟎. 𝟗𝟔 𝛀
    𝑽𝒎𝒂𝒙 = 𝑉𝑐 + 𝑉𝑚 = 𝑉𝑐 + 𝑚𝑉𝑐
    1
    𝑪𝟐 = = 𝟔. 𝟗𝟐 𝒏𝒇
    𝑽𝒎𝒂𝒙 = 𝟓. 𝟐𝑽 𝜔𝑐 𝑋𝑒𝑓

    𝑽𝒎𝒊𝒏 = 𝑉𝑐 − 𝑉𝑚 = 𝑉𝑐 − 𝑚𝑉𝑐 = 𝑉𝑐 (1 − 𝑚) 𝑹𝒊𝒏𝒕 = 𝑅𝑏 // (ℎ𝑖𝑒 + 𝑅𝑒 ℎ𝑓𝑒 ) = 𝟗𝟗𝟏. 𝟔𝟒 𝛀

    𝑽𝒎𝒊𝒏 = 𝟐. 𝟖𝑽 Si 𝑋𝑏𝑓 ≪ 𝑅𝑖𝑛𝑡 , supondremos 10 veces menor

    Suponemos que 𝑿𝒃𝒇 = 𝟗𝟗. 𝟏𝟔𝟒 𝛀

    𝑽𝒄𝒆 = 𝟐𝟐𝑽
    1 moduladora y de la portadora con las resistencias
    𝑪𝟏 = = 𝟎. 𝟕𝟔 𝒏𝒇
    𝜔𝑐 𝑋𝑏𝑓 R1 y R2 respectivamente. Ambas señales son
    Resultados obtenidos senoidales, la onda resultante es la unión de las
    dos resistencias de entrada (figura 5), donde la
    portadora viaja dentro de la señal moduladora.

    Figura 2. Señal modulada Figura 4. Variante diodo

    Figura 5. Señal resultante.

    La forma de onda se aplica directamente


    al diodo rectificador, el cual multiplicara
    las señales de la moduladora y de la
    portadora. Este diodo se conecta de
    manera que esté polarizado en directa por
    Figura 3. Trapezoide. el semiciclo positivo de la onda de
    entrada, durante los semiciclos negativos·
     VARIANTE MODULADOR CON de la onda el diodo está en corte y no pasa
    DIODO señal.

    Parámetros: Para que el diodo pueda ser usado para


    multiplicar las señales portadora y
    moduladora debe estar en la parte de su
    Índice 0.3 curvatura no lineal o exponencial. Para
    modulación esto los valores de entrada deben ser
    Fm 2Khz menores a 1 v a la entrada del ánodo y
    Fc 4.8Mhz según la ecuación de la curva
    Potencia total 190mW característica del diodo deben ser
    Resistencia carga 100 Ohm mayores, en este caso a 52mV:

    Para la variante se usó un modulador con diodo


    mostrado en la figura 4, consta de una red
    mezcladora resistiva en la cual permite la mezcla También se utilizó un circuito LC
    lineal de las dos señales que recibe, la señal del sintonizado, para que resuene a la misma
    frecuencia de la portadora.
    CALCULOS: Tabla 2. Comparación de resultados

    𝑉𝑚𝑎𝑥 = 𝐴𝑚 + 𝐴𝑐 Resultados obtenidos


    = 3.025 𝑉𝑝 + 5.042Vp
    = 8.067 Vp

    𝑉𝑚𝑖𝑛 = 𝐴𝑐 − 𝐴𝑚
    = 5.042Vp − 3.025𝑉𝑝
    = 2.017𝑉𝑝

    Por tanto, Vcc será 15V

    2 ∗ 𝑃𝑐 2 ∗ 127.11𝑚𝑊
    𝐼𝑐𝑞 = √ =√
    𝑅𝑙 100Ω
    = 100.8𝑚𝐴 Figura 6. Moduladora de variante diodo.

    𝑉𝑐𝑐
    𝑉𝑐𝑐 = + 𝑅𝑒 ∗ 𝐼𝑐𝑞
    2

    𝑉𝑐𝑐
    10𝑣
    𝑅𝑒 = 2 = = 99.92
    𝐼𝑐𝑞 100.8𝑚𝐴

    𝑅𝑒 = 100Ω

    Para hallar la polarización de la base:

    𝑉𝑡ℎ = 𝑅𝑏 ∗ 𝐼𝑏 + 0,7 + 𝑉𝑒

    𝐼𝑐𝑞 100.08𝑚𝐴 Figura 7. Trapezoide variante diodo.


    𝐼𝑏 = = = 1 𝑚𝐴
    ℎ𝑓𝑒 100
    *Se utiliza criterio de estabilidad para hallar la TABLAS DE COMPARACION
    resistencia de base:
    Modulador por emisor
    𝑅𝑏 = 0.1 ∗ ℎ𝑓𝑒 ∗ 𝑅𝑒
    𝑅𝑏 = 0.1 ∗ 100 ∗ 100Ω Parámetro Valor Valor
    𝑅𝑏 = 1000Ω teórico practico
    𝑷𝒕 150 𝑚𝑊
    Por tanto: 𝐦 0.3

    𝑉𝑡ℎ = 1000Ω ∗ 1𝑚𝐴 + 0,7 + 7,5


    𝑉𝑡ℎ = 9.2𝑣 Variante diodo
    𝑣𝑐𝑐 15 Parámetro Valor Valor
    𝑅1 = ∗ 𝑅𝑏 = ∗ 1000Ω = 1.63𝑘Ω
    𝑣𝑡ℎ 9.2 teórico practico
    𝑷𝒕 190 𝑚𝑊
    𝑅𝑏 1000Ω
    𝑅2 = = = 2.5𝑘 Ω 𝐦 0.3
    𝑣𝑡ℎ 9.2𝑣
    1 − 𝑣𝑐𝑐 1 − 15𝑣
    III. Conclusiones IV. BIBLIOGRAFÍA
    Frenzel, Sistemas electrónicos de
    Estas son algunas de las conclusiones a las que se llegaron
    en el Modulador por emisor: comunicaciones. Austin Community
    college - Austin, Texas
     Las resistencias se encargan de mantener al
    transistor en región lineal, además, dependiendo
    de los valores de estas el transistor consume más
    o menos corriente.
     La temperatura juega un papel importante, las
    ´pruebas con el BD139 demostraron que la señal
    se mantiene unos pocos segundos mientras se
    calienta el transistor, pasado algunos segundos el
    transistor de a poco comienza a disminuir la
    ganancia llegando al punto de atenuarla.
     El TIP31C maneja mejor el consumo de corriente,
    lo que soluciono la atenuación.
     Aumentar el valor de 𝑳𝟏 recorta la señal, sin
    embargo no se logró determinar a qué se debe este
    fenómeno.
     𝑪𝟏 influye drásticamente en la figura del
    trapezoide. Si tiene un valor bajo tiende a un
    rectángulo/cuadrado, entre mayor valor más claro
    será el trapecio.
     Disminuir 𝑪𝟐 aplana considerablemente el lado
    superior e inferior del trapecio.
     Conforme se aumenta 𝑪𝟐 se va formando la parte
    “delantera” del trapecio; sin embargo disminuye
    la amplitud del mismo.
     A partir de 𝑪𝟐 = 𝟏 𝒏𝒇 se puede observar el
    trapecio.
     Con 𝑪𝟐 = 𝟐𝟐 𝒏𝒇 se corrige la curvatura en el eje
    X.
     La carga influye en la parte delantera del trapecio,
    si se cambia sin precaución desbalancea el
    trapecio.

    Para el variante diodo

     La forma de onda compuesta se aplica a un diodo


    rectificador. Este diodo se conecta de manera que
    esté polarizado en directa por el semiciclo positivo
    de la onda de entrada. Durante los semiciclos
    negativos· de la onda, el diodo está en corte y no
    pasa señal. La corriente a través del diodo es una
    serie de pulsos positivos cuya amplitud varia en
    proporción con la amplitud de la señal
    moduladora.
     Las resistencias de entrada son las mezcladoras de
    la señal de la portadora y moduladora, la cual
    permite que lleguen directamente la onda
    resultante al diodo rectificador.
     Para que el diodo pueda ser usado para multiplicar
    las señales portadora y moduladora, este debe
    estar en la parte de su curvatura no lineal o
    exponencial. Para esto los valores de entrada
    deben ser menores a 1 v a la entrada del ánodo y
    según la ecuación de la curva característica del
    diodo deben ser mayores, en este caso a 52mV.
     Si el factor Q de la bobina no es lo suficientemente
    equilibrado la señal tiende a desfasarse.
    V. ANEXOS
     Circuito Final con resistencias comerciales.

    MODULADOR POR EMISOR - VALORES REALES

    VARIANTE DIODO

    También podría gustarte