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• Martin Andre Rodriguez Aranzana

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• Distorsión
• Frecuencia
• Filtro electronico
• Filtro de paso bajo

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA E.A.P. INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES

CURSO: INTRODUCCIÓN A LAS TELECOMUNICACIONES

TEMA: LABORATORIO 5 – MÓDULO MODICOM 1

ALUMNA: MIRIAM ARACELLY BERROCAL YRUPAILLA

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.

2. Lógica de control de muestreo Este bloque genera las señales de temporización y control que muestrean la forma de onda de entrada.

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 2. Asegúrese de que el interruptor de CONTROL DE MUESTREO esté en la posición "INTERNO" 3. Coloque el interruptor del SELECTOR DE CICLO DE TRABAJO en la posición "5" 4. Enlace la salida de onda sinusoidal de 1 kHz a la ENTRADA ANALÓGICA. 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%. 10. Agregue un enlace de la SALIDA DE MUESTRA a la entrada del FILTRO DE PASO BAJO DE SEGUNDO ORDEN. Muestra las salidas de los filtros de paso bajo de SEGUNDO y CUARTO ORDEN (tp44 y tp49) en el osciloscopio (Fig.3). Con un ciclo de trabajo de muestreo de 50% (interruptor SELECTOR DEL CICLO DE TRABAJO en posición ‘5’), pase por las frecuencias de muestra de 8kHz, 16kHz y 32kHz, comparando la salida de filtro de cada uno. Note que, para cada frecuencia de muestreo, la salida de cuarto orden exhibe menos distorsión que la salida de segundo orden. Esto se debe a que el filtro de cuarto orden tiene una caída más nítida que el filtro de segundo orden, y así rechaza más componentes de frecuencia causados por la señal de muestra.

Fig. 3

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 12. Enlace de la SALIDA DE MUESTRA/RETENCION a la entrada del FILTRO DE PASO BAJO DE CUARTO ORDEN. Usando una frecuencia de muestra de 32kHz, y un ciclo de trabajo del 50%, muestre la SALIDA DE MUESTRA/RETENCION (tp35) y la salida del FILTRO DE PASO BAJO DE CUARTO ORDEN (tp49) en el osciloscopio, para mostrar una vez más que la señal sinusoidal de 1kHz puede ser reconstruida por el filtro de paso bajo (Fig.5.1 y Fig. 5.2).

Fig. 5.1

Fig. 5.2 13. Presionando sucesivamente el interruptor del SELECTOR DE FRECUENCIA, note cómo la forma de onda de salida del filtro cambia con la frecuencia de muestreo.