Ancho de Banda y Selectividad
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30/11/2011
PublicacingrupoquintoEstereceptorderadio,cuyas caractersticassemuestraenlaFigura,es elmssimplequesepuedeconstruir. Eldiododetector(D1)estabaconstituido porunapequeapiedradegalenasobrela quehacacontactounfinohilometlicoal quesedenominaba"barbadegato"o "bigotedegato"(catwhisker).Este componenteeselantecesorinmediatode losdiodosdegermanioosilicioutilizados actualmente. Elfuncionamientodeestereceptores bastantesimple.Lasondas electromagnticasquealcanzanlaantena generanensta,medianteelfenmenode lainduccinelectromagntica,unafuerza electromotrizquehacerecorreruna corrienteporeldevanadoprimariodel transformadorT1yqueseinduceenel secundario,elcualtieneuncondensador variable(CV)enparalelo.
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Publicacingrupoquinto Acausadelfenmenoderesonancia seproduce unmximodetensinparalafrecuenciade resonanciadelcircuitoparaleloformadoporel devanadosecundarioyelcondensadorvariable. Precisamenteporelhechodeservariableel condensadorCVpodemosvariarlafrecuenciade resonanciadelconjunto,hacindolacoincidircon lasdelasdistintasemisorasqueencada momentoqueramosrecibir. Elrestoessencillo,alestarlassealesmoduladas enamplitudelniveldelaondaportadoradealta frecuenciavariarenfuncindelaseal moduladoradebajafrecuencia(voz,msica,etc) quesetransmite,conloquealasalidadeldiodo D1obtendremosunatensinquevariardela mismaformaquelamoduladorayportanto reproduccindelabajafrecuenciaoriginal,conlo quepodremosorlaenlosauriculares. Laradioagalenarecibetodalaenerganecesaria paralademodulacindelaspropiasondasde radio,porlocualnorequieredeunafuente adicionaldealimentacin.Estolleva,sinembargo, aunabajaintensidaddelasealauditiva,yaque carecedeamplificacin.
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Anchodebandayselectividad El ancho de banda para los circuitos en serie o en paralelo es la gama de frecuencias que se e encuentra entre las frecuencias de corte para las cuales las curvas de respuesta de I y Z son el 70% de los valores de los extremos.
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Curvaderespuestadelaimpedancia enuncircuitoparalelo
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Curvaderespuestadelacorrienteen uncircuitoserie
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AnchodebandaSepodraentenderentoncesqueelanchodebandaesla diferenciaentref2 yf1determinadapor AB=f2 f1 Demaneraideal,lafrecuenciaresonanteeslafrecuencia central,amediocaminoentref2 yf1 porloquesidichos seconocenfr,puededeterminarse elementosAByf2 f1 por: fr=f2AB/2 fr=f1AB/2 Elanchodebandadeuncircuitoresonantedeterminala selectividad delcircuito
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SelectividadSedefinecomolacapacidadderespuestadeuncircuito resonanteaunadeterminadafrecuencia,mientrasdiscrimina lasdems.Amenoranchodebanda,mejoreslaselectividad.
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Factordecalidaddecircuitos resonantesElfactordecalidadQ(valornumrico)esel coeficienteentrelapotencia reactiva(inductanciaocondensador)yla potenciaresistiva,esdecirelcoeficienteentrela energaalmacenadaylaperdida,seconstituye enunelementoimportanteenloscircuitos resonantesserieoparalelo. Q=XL/RQ=XC/Rtambin Q=fr/AB
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AmplificadorclaseC Ensufuncionamiento,lacorrientefluyedurantemenosde 180 delciclodelasealdeca,loqueimplicaqueel circuitosepolarizapordebajodelumbraldecorte,su resultadoesunaondanosinusoidal,porquelacorriente fluyeaimpulsos. Cuandoimpulsosdecorrientecortoscomostosseutilizan paraexcitaruncircuitoresonantedealtaQ,latensina travsdelcircuitosintonizadoescasiunaondasinusoidal perfecta. Paraevitarelusodegrandesinductanciasycondensadores enelcircuitoresonante,losamp declaseCfuncionanslo enradiofrecuenciasesdecirencimadelos15kHz.
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ModulacindeamplitudDescribirloscircuitosde comunicacinquepermitenuna modulacindeamplitud
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ModulacinSedefinecomoelprocesodesuperponeruna sealdeinformacindebajafrecuencia(AF) sobreunasealportadoradefrecuenciams alta(RF).LasealHFsedenominaportadorayla sealLFseconocecomosealdeinformacin, aligualquemoduladoraosealdeaudio.
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NecesidaddeModulacin Relacinfrecuencialongituddeondas Tamaodeantenas Modulacin.
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ModulacindeamplitudSeraelprocesomedianteelcual,sevaria proporcionalmentelaamplituddelaportadora endependenciadelaamplituddela moduladora.
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GeneracindeAMLamodulacindeamplitudsegenera combinandolasfrecuenciasdelasealdeaudio ylaportadoramedianteundispositivonolineal llamadomodulador. Ejemplosdeello: Diodo(tienezonasnolineales,peropoco prcticodadoquenogeneraganancia) transistores
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Tiposdemodulacin
Losmoduladoresmsprcticossediseanenbasea transistores,dondelasealdeaudiopuedeintroducirse encualquieradelastrespatillasdeltransistor, produciendo: Modulacindecolector, modulacindebasey Modulacindecolector.
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ModulacindecolectorLatcnicadeAMmsutilizadaeslamodulacindecolector.
La seal moduladora se aplica al colector en serie con la tensin de alimentacin cc del colector (un amplificador RF de clase C, a menudo usa amplificacin de alto nivel) La seal moduladora se inyecta en paralelo con el colector a travs del transformador T1. La seal moduladora apoya y se opone alternativamente a la tensin de colector y la amplitud mxima de la seal puede aproximarse a Vcc.
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ModulacindecolectorLatcnicadeAMmsutilizadaeslamodulacindecolector.
La portadora RF se aplica a la base de Q1, que acta como amplificador para la portadora, pero debido a la variacin de la tensin del colector, la amplitud de salida variar al ritmo de la seal moduladora. Puesto que la seal de salida es una tensin ca, est alternativamente en fase y desfasada con Vcc, una tensin cc.
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ModulacindecolectorLatcnicadeAMmsutilizadaeslamodulacindecolector.
CuandoestenfaseconVcc,se aplicaunelevadopotencial positivoalcolector,produciendo unaumentoenlacorrientede colectoryunasealdesalidams alta,elpicodelaenvolventede modulacin.Cuandoest desfasadaconVcc,s eaplicaun potencialpositivomenoral colector,dandocomoresultado unacorrienteyunatensinde salidamenoresenelcolector,el valledelaenvolventede modulacin.
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ModulacindecolectorLatcnicadeAMmsutilizadaeslamodulacindecolector.
EltransistorQ1esun amplificadordeclaseC,por loqueensusalidaslo aparecernimpulsosde sealpositivos.Para producirunaformadeonda AMcompleta,estos impulsosseacoplanal circuitoresonanteformado porL4,C5yC6
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ModulacindebaseInyectandolasealmoduladoraenelcircuito basedeltransistor,sereduceapreciablemente lacantidaddepotenciamoduladorarespectoal circuitomoduladoporcolector. Lasealdeinformacinpuedeseralimentada serieoenpararlelo. Paracualquiercaso,sepuedeutilizarunRCoun acoplamientoportransformador.
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ModuladordeemisorAlinyectarlasealmoduladoraenelcircuitode emisordeltransistorseproducenunas caractersticasintermediasentrelasdela modulacindebaseylasdecolector,la portadoraseaplicaaniveldeuncapacitorhasta labasedeltransistor.Lasealmoduladorase aplicaalcircuitodeemisoratravsdeT1,loque tambinproporcionaunabuenaadaptacinde impedancias.
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SealAMUtilizadaparaenviarunconsiderablecantidade mensajessuprocesoessiempreelmismo: Lasaudiofrecuenciassesuporponen sobre unaondaportadoradefrecuenciamuchoms alta.
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Anchodebanda
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Factordemodulacin LavariacinenlaSealAMcomparadaconlaportadorasin modularsellamaindistintamentefactordemodulacin, ndicedemodulacinoporcentajedemodulacin. Elfactordemodulacinm midehastaqupuntola corrienteotensindelaportadoraresultavariadaporla sealdeaudio. m
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notaParaqueuncircuitoreceptor,llamado desmodulador,recuperelamayorpartedela sealdeinformacineltransmisordebetener unmalta.Porellolamodulacinsiemprese mantieneprximaal100%,elvalormximo admisible
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TransmisoresAmestndares Enuntransmisortpico,elosciladordeportadoravaseguidopor unaseriedeetapasamplificadorasyunamplificadordepotencia final.LasalidadelAPFalimentalaantena. Lasealmoduladorapuedeaplicarseacualquieradelasetapasdel amplificadorRF,porloqueengenerallostransmisoresAMse clasificancomodemodulacindealtonivelobajonivel,en dependenciadelaetapadondeseapliquelasealdeinformacin. Enlamodulacindealtonivel,lafaseRFmoduladaestmodulada porcolectorysusalidallegahastalaantena. Enlamodulacindebajonivel,lafaseRFmoduladaestmodulada porcolector,emisorobaseyvaseguidadeunamplificadorlineal quehaceavanzarlasealamplificadahastalaantena
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Diagramadebloquesdeunmodulador dealtonivel
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Diagramadebloquesdeunmodulador debajonivel
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ReceptoresdeAM Elobjetivodecualquiersistemade comunicacinesextraerlainformacindela sealtransmitida,procesarla,amplificarlay reproducirlaenunacargademanera intelegible.
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EspectrodefrecuenciaAM AMenradiodifusinabarcalagamade frecuenciasdesde535kHzhastalos1605kHz. Constade106canales Cadacanalconunanchodebandacon capacidadderecibirsealesde10kHz. UnreceptordeAmporlotanodebeestaren capacidadderecibirendichasfrecuencias.
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Sensibilidadyselectividad Sensibilidad:eslacapacidadquetieneunreceptor pararecibiryamplificarsealesdbiles,lacantidadde gananciaquetieneunreceptordeterminasu sensibilidad.Definidaentrminosdeamplitudde tensindelasealquedebeaplicarsealaentradade unreceptorparaproporcionarunapotenciadesalida estndar,medidaenlosterminalesdesalidadel receptor. Selectividad:lacapacidadquetieneunreceptorpara seleccionarunaseal,altiempoquerechazalasdems frecuenciascercanas,laselectividaddependedel anchodebandayaumentaamedidaquesereduceel anchodebanda.
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Desmodulacin Eselprocesodesepararlaondaportadorade lainformacinyamplificarlasealoriginal hastaunnivelutilizable. Loscircuitosempleadosenesteproceso dependendelaformademodulacinutilizada enlatransmisindelaseal. ParasealesAM,elcircuitosedenomina detectordeenvolventeodetector.
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Detector Detectorpordiodo(A) Detectorportransistores(B)
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TiposdereceptoresderadioSeconocenmayoritariamentedostiposque sobrevivieronaltiempo: ElRFSreceptorderadiofrecuencia sintonizada. Superhetoreceptorsuperheterodino
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RFS Utilizadoactualmentesolocomoreceptordefrecuenciafijaen aplicacionesespeciales
Dadoquesiseusaunsolo amplificadorelanchodebanda esmuygrandepararechazar todaslasfrecuenciasexceptola deseada,normalmentese utilizandosoms,sintonizados alavez,estoreduceelancho debandahastaunpuntoenel queslopasalafrecuencia deseadaaldetector
EnunreceptorRFS,laselectividadvienedeterminadaporelanchode bandadelosamplificadoresquetambinamplificanlasealdeseada,que aumentarantambinlaselectividadysensibilidad.
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Frecuenciaintermedia Seobtienedelamezcladelasealsintonizadaenantenaconunafrecuencia variablegeneradalocalmenteenelpropioaparatomedianteunosciladorlocal (OL)yqueguardaconellaunadiferenciaconstante.Estadiferenciaentrelasdos frecuenciasesprecisamentelafrecuenciaintermedia. Enlosreceptoresderadioconvencionaleselvalordelafrecuenciaintermediaes normalmente455470kHz,enlosreceptoresdemodulacindeamplitud(AM)y de10,7MHzenlosdemodulacindefrecuencia(FM),aunqueenaparatosms sofisticados,losdenominadosdedobleconversin,seutilizaunsegundovalorde FImspequeo.EnlosreceptoresdetelevisindelsistemaPALempleadoen Alemania,Espaayotrospases,laFIseseleccionaa38,9MHz. Lautilidaddelempleodeunafrecuenciaintermediaradicaenelhechodeque todosloscircuitossintonizadosexistentesapartirdelaetapaenqueseefectala mezcla,trabajanaunafrecuenciafija(ladelaFI)yportantosonmsfcilesde ajustar.Deestemodosemejoralaselectividadysefacilitaeldiseodelasetapas amplificadoras.Sinoseemplearalafrecuenciaintermedia,seraprecisodisear circuitossintonizadoresquetuvieranalmismotiempounagranselectividadyun granrangodeseleccindefrecuenciasdeactuacin,algodifcilycarode conseguir.
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Receptorsuperheterodino LaantenarecibelasealAMenlagamade5351605kHzyse acoplaenunaseccindelcircuitosintonizabledeRF,quedebe estardiseadoparasintonizartodalabandaderadiodifusin. ElnmerodeamplificadoresRFvienedeterminadoporeldiseoy losrequisitosdelsistema
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Modulacindengulo ModulacindeFMdirecta ModulacindeFMindirecta.
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ModulacindeFMdirecta
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Circuitosimplificadoparala generacindeFMdirecta
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AnlisisdedesviacindeFM
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FuncionesdeBessel
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Diagramadebloquesdeunreceptor deFM
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AsignacindelaFCCparaunaemisora deradiodifusinFMEstndar
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