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PRACTICA FINAL, MODULACIÓN DE SEÑALES Jhon Cristancho, Alberto Puentes Estudiantes de Ingeniería Electrónica Universidad de Cundinamarca Señales y sistemas Fusagasugá, Colombia

I.

INTRODUCCIÓN.

La modulación se define como el proceso de transformar la información de su forma original a una forma más adecuada para la transmisión. Es un tipo de modulación no lineal que hace variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir. Para transportar información sobre una onda portadora se hace con un conjunto de técnicas, típicamente con una onda sinusoidal, la modulación implica el cambio de amplitud, la frecuencia y la fase de la señal transmitida, para el siguiente laboratorio se realizara la primera de estas, la modulación de amplitud o modulación AM.

cascode se remontan a los primeros tiempos de la electrónica ya que se aplicaban a circuitos con válvulas de vacío. Así, la primera patente data de 193

Ilustración 2: Diagrama de una configuración cascode

2. Modulación AM. II.

MARCO TEÓRICO. 1. Configuración Cascode

También llamada Emisor Común Base Común. A diferencia de los dos anteriores, su objetivo es aumentar la impedancia de salida y no tanto afectar a la impedancia de entrada o a la transconductancia. Por ello, estas estructuras también tienen interés en tecnologías CMOS. Hay que reseñar finalmente que los principios básicos de funcionamiento de las estructuras

La modulación de amplitud o amplitud modulada (AM) es una técnica utilizada en la comunicación electrónica, más comúnmente para la transmisión de información a través de una onda transversal de televisión. La modulación en amplitud (AM) funciona mediante la variación de la amplitud de la señal transmitida en relación con la información que se envía. Contrastando esta con la modulación de frecuencia, en la que se varía la frecuencia, y la modulación de fase, en la que se varía la fase.

AM es el acrónimo de Amplitud modulada, la cual consiste en modificar la amplitud de una señal de alta frecuencia, denominada portadora, en función de una señal de baja frecuencia, denominada moduladora, la cual es al señal que contiene la información que se desea transmitir. Entre los tipos de modulación AM se encuentra la modulación de doble banda lateral con portadora (DSBFC).

Ilustración 3: Osiciloscopio

4. Generador de señales. Es un dispositivo electrónico de laboratorio que genera patrones de señales periódicas o no periódicas tanto analógicas como digitales. Se emplea normalmente en el diseño, prueba y reparación de dispositivos electrónicos; aunque también puede tener usos artísticos.

Ilustración 4: Generador de señales

5. Transistor 2N2222

Ilustración 1:Representación de la señal moduladora, señal portadora y señal modulada.

3. Osciloscopio. Un osciloscopio es un instrumento de visualización electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.

Ilustración 5: Transistor 2N2222

También identificado como PN2222, es un transistor bipolar NPN de baja potencia de uso general. Sirve tanto para aplicaciones de amplificación como de conmutación. Puede amplificar pequeñas corrientes a

tensiones pequeñas o medias; por lo tanto, sólo puede tratar potencias bajas (no mayores de medio vatio). Puede trabajar a frecuencias medianamente altas. Su versatilidad ha permitido incluso al club de radioaficionados Norcal lanzar en 1999 un desafío de construir un transceptor de radio utilizando únicamente hasta 22 ejemplares de este transistor - y ningún circuito integrado.

III.

MATERIALES Y METODOS

𝑅4 𝑉𝐵𝐸𝑄2 = 𝑉𝑐𝑐 ( ) 𝑅3 + 𝑅4 𝑉𝐵𝐸𝑄2 = 𝐼𝐵 𝑅𝑇𝐻 + 𝑉𝐵𝐸 + 𝐼𝐸 + 𝑅5 𝐼𝐵 =

𝑉𝐵𝐸𝑄2 − 0.7 𝑅𝑇𝐻𝑄2 + 200𝑅5

𝑅𝐵1 =

𝑅𝐵 (𝑅1 + 𝑅2 ) 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3

𝑅𝐿 =

𝑉𝐶𝐶 𝐼𝑁

𝑅5 =

𝑉𝐶𝐶 𝐼𝐸

1. MATERIALES

𝑆𝑖 𝐼2 = 𝐼𝐸 → 𝑅5 = 4 Resistencias de 1kΩ 1 Resistencia de 3.3 kΩ 1 Resistencia de 640 Ω 1 Resistencia de 420 Ω 2 Transistores 2N222A 1 Diodo rectificador 1N4007 1 Condensador de 3.3uf 1 Condensador de 0.01uf 2 Generadores de señales. 1 Osciloscopio. 3 Caimanes. 2 Sondas atenuadas y no atenuadas.

𝑅2 =

𝑉𝐶𝐶 = 𝑅𝐸 𝐼𝐶1 + 𝐼𝐶2

𝐵𝑅𝐸 10

𝑅1 =

𝑅2 𝑉𝐶𝐶 𝑉𝐵

𝑅3 =

𝑅4 𝑉𝐶𝐶 𝑉𝐵

3. METODO SIMULADO

2. METODO TEÓRICO Se hallan los respectivos valores de cada uno de los componentes del diagrama, como lo son cada una de las resistencias, a partir de los voltajes de entrada de los transistores Q1 y Q2 usando la configuración cascode. 𝑅2 𝑉𝐵𝐸𝑄1 = 𝑉𝑐𝑐 ( ) 𝑅1 + 𝑅2 𝑉𝐵𝐸𝑄1 = 𝐼𝐵 𝑅𝑇𝐻 𝑄1 + 𝑉𝐵𝐸 + 𝐼𝐸 𝑅5 𝐼𝐵 =

𝑉𝐵𝐸𝑄1 − 0.7 𝑅𝑇𝐻𝑄1 + 200𝑅5

Ilustración 6: Montaje del circuito realizado en Multisim

Para realizar la práctica el generador de funciones se configuro de acuerdo con los parámetros establecidos en la guía. Se realizó la conexión con el osciloscopio observando el siguiente comportamiento a la salida.

Ilustración 7: Grafica de la salida de Q1 mediante la simulación

4. MÉTODO PRACTICO

Ilustración 10: grafica obtenida de la salida del colector Q1 con FFT.

Utilizando la FFT podemos ver la modulación en el dominio de la frecuencia en donde se observa la portadora y las bandas laterales, esto siendo posible gracias a las características del osciloscopio. Ilustración 8: Representación con valores de resistencias y condensadores

Ilustración 9: Montaje en protoboar del circuito planteado

IV.

CONCLUSIONES. 

La frecuencia de la señal de modulación puede variar con la frecuencia de la portadora.



Con la opción FFT obtenemos en el osciloscopio la transformada rápida de Furier lo que permite trasladar la señal para observarla desde el espectro de la frecuencia



La modulación se puede modificar con el parámetro de amplitud, si aumentamos la amplitud también aumentara la modulación de la señal.

V.



Una sobre modulación produce distorsión.



De acuerdo a la forma de modulación la portadora tomará esta forma y no se perderá información.



Con el fin de realiza la practica fue necesario conectar dos generadores de señales al osciloscopio, donde uno es la señal portadora y el otro la moduladora.



Los resultados tanto simulados como prácticos fueron muy similares en cuanto a la forma la señal resultante.



La configuración cascode maneja un ancho de banda mayor que un amplificador de emisor común, con una ganancia muy similar.



El ruido en la salida causa impedancias haciendo que la señal vista por el osciloscopio en ocasiones se baja, y puede ocurrir que la muestre como ruido

REFERENCIAS.

[1] ROBERT, L., & BOYLESTAD, N. (2009). ELECTRONICA: teoria de circuitos y dispositivos electronicos . PEARSON EDUCACION. [2] Suarez, J. A., Di Mauro, G. F., Anaut, D., & Agüero, C. (2005). Análisis de la distorsión armónica y los efectos de atenuación y diversidad en áreas residenciales. IEEE Latin America Transactions, 3(5), 429. [3] Miyara, F. (2002). Rectificación. Argentina, Rosario: Universidad Nacional de Rosario.