Trabajo Practico N° 9 - Recepción de FM

1) Investigar y analizar una solución comercial de un sistema receptor de FM SUPERHETERODINO Estéreo, de doble conversión que trabaja en la banda Broadcasting.
Buscar algún circuito del receptor realizando el siguiente análisis técnico:

a) Dibuje el diagrama en bloques del receptor suponiendo que se utiliza un detector de cuadratura.



b) Dibujar el circuito esquemático marcando cada uno de los bloques.





c) Características funcionales más importantes de cada bloque que forma el sistema.

Tensión de alimentación 9 a 12 Volts
Consumo máximo 200 mA
Banda de frecuencia 88 - 108 mHz (para este circuito)
Frecuencia intermedia 70 kHz
Sensibilidad 6 mV

d) Recomendaciones a tener en cuenta en el proceso de diseño e industrialización.

Una de las recomendaciones mas importantes a tener en cuenta es la de separar la parte de potencia, la que amplifica la señal demodulada, con la parte de domodulacion para no mezclar el audio con la señal que recibe la antena
Tambien es importante saber hacer un buen diseño del inductor impreso ya que este determina el valor del filtro junto con el capacitor
la tension del circuito tiene que ser estable ya que la sintonizacion de la emisora depende de la capacidad del diodo varicap y este se mantiene constante solo si la tension aplicada es constante

e) Especificaciones finales del sistema.

El TDA7000 fue una creación brillante para infinidad de usos, pero realmente nunca encontró su camino dentro de ningún producto comercial. A pesar de haber sido diseñado para dominar al mercado en teléfonos inalámbricos, radio-relojes, radiomodelismo, radios , canales de sonido de receptores de TV y cientos de aplicaciones que requieren de un receptor de FM, nunca se lo ha visto en otro lado que no sea algún KIT de experimentación o en páginas Web que le dedican algún espacio. Más aún las versiones TDA7010T y TDA7021T nunca alcanzaron una posición destacada dentro del mundo de los constructores y diseñadores importantes.

2) Se sintoniza una emisora cuya frecuencia de portadora está en 104,2 MHz. Determinar la frecuencia de trabajo del oscilador local suponiendo que la primera conversión se efectúa a 10,7MHz.




3) Si la segunda conversión se efectúa a una frecuencia de 455 KHz ¿Cuál será la frecuencia de trabajo del oscilador local? ¿Cuáles serían las posibles frecuencias imágenes?




4) Si el receptor tuviese una etapa de audio estéreo, partiendo de la señal de transmisión explique cómo podría obtener la información del canal derecho y la del canal izquierdo. Dibuje el decodificador de FM estéreo.




5) A continuación analizaremos el circuito detector de cuadratura:

En primer lugar analizaremos la respuesta en frecuencia del detector de fase del detector de cuadratura, por lo tanto dibujaremos el circuito de la figura 2, y utilizando el instrumento Bode Plotter realizaremos una representación de la respuesta en frecuencia de la ganancia y la fase.








6) Utilizando el multisim dibuje el circuito de la fig. 3 demodulador FM




a)Introduzca una señal modulada en FM con las siguientes características amplitud de la portadora 250 mV, frecuencia 455 KHz, índice de modulación mf=1, frecuencia modulante 5KHz.




b)Exprese matemáticamente la señal modulada y utilizando Mathcad grafique el espectro en frecuencia de las bandas laterales significativas.





7) Realice la representación en el dominio del tiempo de la señal de entrada y de salida del filtro pasa bajo de salida.

a) Graficar utilizando el programa Grapher la señal del osciloscopio de entrada del filtro pasa bajo. Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en la medición.




b) Graficar utilizando el programa Grapher la señal del osciloscopio de salida del filtro pasa bajo. Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en la medición.




8) En este punto analizaremos los resultados del proceso de la demodulación.

a) Mediante la utilización de software aplicado realizaremos el análisis de Fourier de la señal de salida, para comprobar el contenido armónico de la distorsión en la señal demodulada. Para ello elegiremos en la barra de herramientas del Mutisim el menú Simulate analyses, Fourier Análisis.




b) Calcular el valor de distorsión armónica THD.




9) Escriba la expresión matemática de la señal en la carga y realice una descripción del funcionamiento del circuito, justificando matemáticamente el proceso de la demodulación.



Los receptores usan el principio de heterodinaje. La sintonización se realiza de manera fíja y comprende las etapas de: Oscilación Local, Mezclador/conversor, sección de IF (amplificacion de las frecuencias intermedias), amplificador de audio y el altavoz. El oscilador local es con frecuencia ajustable. El mezclador/coversor: Mezcla (heterodinaje) la señal que genera el oscilador local con la que viene de la antena. La seccion de IF: Aqui se desarrolla la maxima selectividad del reeptor. Se selecciona la frecuencia que sea fiA: fl - fs.

Si se desea seleccionar una emisora en particular (porque a la seccion IF le llegan varias emisoras) ajustal la frecuencia del oscilador local a fl: fst + fi. fst será la unica frecuencia entre las fs que cumpla con fi: fl - fst. Las demas frecuencias que dan n valor distinto a fi a la salida del conversor son eliminadas en el amplificador de frecuencias intermedias (FI).

10) Redacte las conclusiones finales del TP haciendo una síntesis sobre los resultados obtenidos en el mismo.

En este trabajo practico lo que hicimos fue analizar las caracteristicas de varios receptores de FM y vimos como es demodulación y sus diversas variaciones de tal, respecto de cada demodulador y configuración. Por ejemplo, al comienzo observamos algunas ventajas/desventajas y vimoes el circuito de un circuito superheterodino con el TDA7000.

Tambien observamos como recuperar la señal del mensaje con la mas baja distorción armónica. Por otra parte, a partir de la simulación con el Multisim analizamos el proceso de demodulación en un circuito detector de cuadratura. Luego aprendimos los circuitos PLL y sus aplicaciones.

trabajo practico n° 8Transmisión de FM Completo

1) La ecuación siguiente representa una señal modulada en ángulo.



a) La potencia de la señal modulada


b) La maxima desviación en frecuencia.




c) La maxima desviacion de face.



d) El ancho de banda.



e) El diagrama en bloques del modulador utilizado.



2 - Una portadora de alta frecuencia es modulada por una señal modulante:

vm (t)=Vm cos (wm.t

Suponiendo que se modula en banda ancha Expresar:

a) El ancho de banda ocupado por la señal en función kf, vm y fm,
aprovechando la relación entre la desviación en frecuencia y wm.



b) Si la misma portadora ahora es modulada en fase por la misma señal
modulante, expresar el ancho de banda ocupado en función de kp, vm y fm.



c) Sobre la base de los resultados de a y b, cuál de los dos sistemas
presenta una mayor variación de BW ocupado si se duplica la frecuencia de
la señal modulante.



3)Se modula en frecuencia una portadora de 10 MHz y 20 dBm, con las señales
modulantes que se describen a continuación:

a - vm(t)= 5 . cos(62832.t)
b - vm(t)= 10 . sin(47124.t)
c - vm(t)= 2 . siin(9425.t)
d - vm(t)= 6 . cos(31416.t)

Si la constante de modulación del modulador es kf1
Calcular para cada caso, utilizando software aplicado:

1) La expresión general de vFM(t).




b -



c -



d -



2) El espectro en frecuencia para las bandas laterales significativas.

a -




b -




c -



d -




3) El ancho de banda de la señal de FM.




b -




c -





d -



4) La potencia de la señal de FM transmitida, suponiendo Rnor= 50 ohm.

A - D )



4 - A continuación ensayaremos un circuito modulador, basado en un circuito oscilador con diodo de capacidad variable (Varicap o varactor).
En el oscilador LC de dos terminales, la realimentación se obtiene externamente del circuito sintonizado. Los mismos presentan una resistencia negativa, tal que, en condiciones de equilibrio, anulan el efecto de la resistencia real del tanque resonante. En esta práctica utilizaremos un circuito oscilador LC del tipo Hartley que mediante un diodo de capacidad variable convertiremos a este circuito en un modulador de FM por método directo en banda de broadcasting.

Circuito a utilizar:




a) Armar el circuito de acuerdo a la distribución de componentes que se representa en la siguiente placa impresa en escala 1 a 1, (en la hoja adjunta esta el PCB para realizar la transferencia sobre la placa de cobre).




b) Conectar la fuente de alimentación de 9 V, y verificar la polarización del circuito. Anotar los valores de polarización y trazar la recta de carga estática del transistor.

Listado de componentes:





5 - Graficar el espectro de la portadora sin modulación obtenido a la salida del transmisor con el analizador de espectros. Efectuar y adquirir la medición de la señal con el instrumento digital. Completar las escalas utilizadas en la medición. Determinar el rango de variación del oscilador, ajustando el Trimer C9.



Frec. de Expansion: 1 MHz/DIV
Resolucion de BW: 3 KHz/DIV
Nivel de Referencia: 0 dBm.

6 - Introducir al modulador de FM una señal modulante vimod (t) con un generador de funciones, senoidal de amplitud 50 mVpp y frecuencia 3000 Hz.
Efectuar y adquirir la medición de la señal con el osciloscopio digital. Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en la medición.



FEV: 50mV/DIV
FEH: 100us/DIV

7 - Graficar el espectro con modulación obtenido a la salida del modulador con el analizador de espectros. Efectuar y adquirir la medición de la señal con el instrumento digital. Completar las escalas utilizadas en la medición.



Frec. de Expansion: 20 KHz/DIV
Resolucion de BW: 3 KHz/DIV
Nivel de Referencia: 0 dBm.

BW: 50KHz

8 - Repetir 6 y 7 pero introduciendo al modulador de FM una señal modulante vimod (t) con un generador de funciones, senoidal de amplitud 50 mVpp y frecuencia 15000 Hz
Efectuar y adquirir la medición de la señal con el osciloscopio digital. Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en la medición.




FEV: 50mV/DIV
FEH: 10us/DIV





Frec. de Expansion: 30 KHz/DIV
Resolucion de BW: 3 KHz/DIV
Nivel de Referencia: 0 dBm.

BW: 80KHz

9 - Reemplazar el GAF por el micrófono y verificar la modulación de voz sin distorsión sobre un receptor de FM comercial. Como recomendación trate de sintonizar el receptor a una frecuencia en la cual no se este trasmitiendo un programa, y calibrar el transmisor ajustando el trimer la esa frecuencia portadora. Analizar los resultados obtenidos a la entrada y a la salida del sistema cuando es transmitida una señal en banda vocal modulada en frecuencia.

10 - Redacte las conclusiones finales del TP haciendo una síntesis sobre los resultados obtenidos en el mismo. Y realice los siguientes análisis que se detallada a continuación:

modulación angular se les llama simplemente FM cuando en realidad, existe una diferencia clara aunque sutil, entre las dos. Existen varias ventajas en utilizar la modulación angular en vez de la modulación de amplitud, tal como la reducción del ruido, la fidelidad mejorada del sistema y el uso más eficiente de la potencia. Sin embargo, FM y PM, tienen varias desventajas importantes, las cuales incluyen requerir un ancho de banda extendida y circuitos más complejos, tanto en el transmisor, como en el receptor.
modulación angular se les llama simplemente FM cuando en realidad, existe una diferencia clara aunque sutil, entre las dos. Existen varias ventajas en utilizar la modulación angular en vez de la modulación de amplitud, tal como la reducción del ruido, la fidelidad mejorada del sistema y el uso más eficiente de la potencia. Sin embargo, FM y PM, tienen varias desventajas importantes, las cuales incluyen requerir un ancho de banda extendida y circuitos más complejos, tanto en el transmisor, como en el receptor
a Realice una simulación asistida por PC de la etapa de audio y grafique la respuesta en frecuencia.
b)Realice el análisis del circuito en continua y verifique los valores obtenidos en forma práctica.
c)De acuerdo a las mediciones de frecuencia de oscilación determine el valor del inductor del circuito resonante.
d)Realice una simulación de la respuesta en frecuencia asistida por PC de la red reglamentación del circuito del circuito oscilador y grafique el diagrama de Bode de modulo y fase en escala logarítmica.
e)¿Cuánto vale la ganancia de tensión a la frecuencia de oscilación?
f)¿Cuál es el desfasaje introducido por la red de realimentación a la frecuencia de oscilación?
g)¿Qué sucede en el espectro cuando varía la frecuencia del generador de modulante?