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Practica 6 – Multiplicador analógico como modulador balanceado de RF

MULTIPLICADOR ANALÓGICO COMO MODULADOR BALANCEADO DE RF Yeison Esteven Gutiérrez M. Juan Pablo Lozada Ochoa

20151005121 20151005065

Universidad Distrital Francisco José de Caldas Bogotá D.C, Colombia

RESUMEN: En este laboratorio se implementó el diseño de un modulador de RF usando el integrado MC1496, donde tendrá como entradas dos señales: la 1° la señal moduladora (Onda Sinusoidal) y la 2° señal portadora (Onda cuadrada) empleando la celda de Gilbert, obtenemos una salida compuesta Seguidamente visualizamos esta señal en el dominio del tiempo y frecuencia para s correspondiente análisis.

II.MARCO TEORICO

Fig. 1. Modelo de un modulador (multiplicador)

PALABRAS CLAVE: Multiplicador analógico, Modulador de RF, Celda de Gilbert.

Asumiendo:

ABSTRACT: In this laboratory the design of an RF modulator was implemented using the integrated MC1496, where it will have as inputs two signals: the 1st modulating signal (Sinusoidal Wave) and the 2nd carrier signal (Square Wave) using the Gilbert cell, we obtain a composite output We next visualize this signal in the time and frequency domain for the corresponding analysis.



𝑥1(𝑡)=𝑉𝑚 𝐶𝑜𝑠 𝜔𝑚𝑡; 𝑉𝑚 de pequeña magnitud



𝑥2(𝑡)=𝑉𝑐 𝐶𝑜𝑠 𝜔𝑐 𝑡; Vc de gran magnitud



𝑦(𝑡)=𝐾[𝑥1(𝑡)𝑥2(𝑡)]

KEY WORDS: Analog Multiplier, RF Modulator, Gilbert Cell.



𝑦(𝑡)=𝑘[𝑉𝑚𝐶𝑜𝑠𝜔𝑚𝑡Σ𝑉𝑛𝐶𝑜𝑠 𝑛𝜔𝑐𝑡∞𝑛=1]

I.INTRODUCCIÓN



𝑦(𝑡)=𝐾Σ𝑉𝑚𝑉𝑛2∞𝑛=1[𝐶𝑜𝑠(𝑛𝜔𝑐+𝜔𝑚)𝑡+ 𝐶𝑜𝑠(𝑛𝜔𝑐−𝜔𝑚)𝑡]

El modulador balanceado es un dispositivo que toma la señal original que tiene dos bandas laterales y una señal portadora, y la modulada para que únicamente la señal de una banda lateral esté presente en la salida del modulador balanceado. Esto posible gracias a la invención de la celda de Gilbert, la cual permite multiplicar dos señales (𝑉0 = K 𝑉𝑥 𝑉𝑦 , donde 𝑉0 es la salida del multiplicador, K es una constante con unidades 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜𝑠 −1 , 𝑉𝑥 y 𝑉𝑦 son las entradas).

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4. Desbalancear el modulador y observar la aparición adicional de la portadora, generando una señal de AM.

IV.RESULTADOS

Fig. 2. Señales del modulador balanceado Fig. 4. Señal de salida compuesta por la portadora y envolvente

III.DESARROLLO DE LA PRÁCTICA 1. Diseñar el Modulador balanceado mediante el Chip LM 1496, teniendo en cuenta las especificaciones dadas por el fabricante. Determinar el circuito propuesto.

Fig. 5. Frecuencia de la señal moduladora

Fig 3. Circuito montado Fig. 6. Frecuencia y Vp de la señal portadora

2. Emplear una señal de audio de 3𝐾𝐻𝑧. 300 𝑚𝑉 𝑟𝑚𝑠, en la entrada 𝑥1 (𝑡) y como portadora la señal obtenida de 1𝑀𝐻𝑧. 3. Observar y medir la señal 𝑦 (𝑡) tanto en el dominio del tiempo como en el dominio de la frecuencia. Establecer las bandas laterales que se cambian de posición al cambiar la frecuencia de 𝑥1 (𝑡).

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VI.CONCLUSIONES 1). Se evidencio que el modulador balanceado en nuestro caso quedo totalmente balanceado como se muestra en la Fig. 7, lo que nos lleva a concluir que la celda de Gilbert esa funcionando perfectamente. 2). Para una buena modulación se requiere que la frecuencia portadora sea mucho mayor a la frecuencia modulada ya que al variar estos parámetros se evidencia una mala modulación. 3). En una señal balanceada hay menos ruido, debido a que la señal de la portadora es eliminada. Fig. 7. Análisis en frecuencia, se observa la aparición de las bandas laterales y la portadora

4). Si hay sobre-modulación se produce un cambio en la fase que hace que se pierda información de la envolvente.

VII.REFERENCIAS [1] [2]

TOMASI WAYNE, “Sistemas de comunicaciones electrónicas”, PERASON EDUCACIÓN, 2003, Pag. 51. FERNANDO CANCINO, “Circuitos de RF y las comunicaciones analógicas”, Pag. 101103.

VIII.WEB GRAFIA [1] Fig. 8 Análisis en frecuencia, se observa la aparición de

las bandas laterales y la desaparición de la portadora.

V.ANALISIS DE RESULTADOS En la Fig. 3. Se muestra una resistencia entre los pines 2 y 3 que son las que determinan la ganancia. Las resistencias ubicadas en los pines 1, 4, 6 y 12 del integrado MC1496 de la Fig. 3. Son las resistencias de acoplamiento a 50Ω. El grupo de resistencias junto al potenciómetro se utilizan para mostrar o eliminar la frecuencia portadora como se ve en la Fig. 8 y Fig. 7.

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https://docplayer.es/21421293-Moduladorbalanceado.html