30 noviembre, 2010

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.

No hay comentarios:

Publicar un comentario