MODULACIN DE AMPLITUD (AM)

Prof. L. GALINDEZ

MODULACIN MODULACIN: El proceso de imprimir seales de informacin de baja frecuencia

en una seal portadora de alta frecuencia.

La demodulacin es el proceso inverso,

donde las seales recibidas se regresan a

su forma original.

MODULACIN La Modulacin es una operacin realizada en

el transmisor para obtener una transmisin

eficiente y confiable de la informacin y

consiste en la variacin sistemtica de algn

atributo de la onda portadora o modulada,

como por ejemplo la amplitud, la fase o la

frecuencia, de acuerdo con una funcin de la

seal del mensaje o seal moduladora.

MODULACIN Supongamos que disponemos de cierta informacin,

analgica o digital, que deseamos enviar por un canal de

transmisin. Este ltimo designa al soporte, fsico o no, que

se utilizar para transportar la informacin desde la fuente

hacia el destinatario.

MODULACIN Para qu se usa la Modulacin?

En los sistemas de comunicacin para adaptar las caractersticas de la seal a las

caractersticas del canal.

Para reducir el ruido y la interferencia.

Para transmitir simultneamente varias seales por un solo canal.

Para superar las limitaciones fsicas en el equipo.

MODULACIN Modulacin para facilidad de Radiacin: Si

el canal de comunicacin es el aire libre,

se necesitan antenas para radiar y recibir

la seal. La radiacin electromagntica

eficiente requiere de antenas cuyas

dimensiones sean del mismo orden de

magnitud que la longitud de onda de la

seal radiada. Si se tiene una seal de 100

Hz, se necesitara una antena de 300Km

de longitud.

MODULACIN Modulacin para facilidad de Radiacin:

Luego, si se usa modulacin para imprimir la

seal del mensaje sobre una portadora de

alta frecuencia, por ejemplo, 100MHz,

entonces la antena tendra una longitud

menor a un metro.

MODULACIN Modulacin para Asignacin de

Frecuencias:

Permite que varias estaciones de radio o

televisin se transmitan simultneamente con

frecuencias portadoras diferentes y permite

sintonizar diferentes receptores para

seleccionar estaciones diferentes.

MODULACIN Investigar en el Caso de la

Modulacin para la Multicanalizacin,

Modulacin para Reducir Ruido e

Interferencia, y Modulacin para Superar

los lmites del equipo.

MODULACIN FINALIDAD DE LA MODULACIN El objetivo de la modulacin es el de adaptar la seal que se

va a transmitir al canal de comunicaciones que hay entre la

fuente y el destinatario. Se introducen, por tanto, dos

operaciones suplementarias a la de la figura anterior; entre

la fuente y el canal, una primera operacin llamada

modulacin, y entre el canal y el destinatario, una segunda

denominada desmodulacin.

MODULACIN FINALIDAD DE LA MODULACIN La cadena de transmisin global queda entonces como se

representa en la figura siguiente.

El objetivo de la transmisin es el de hacer llegar el mensaje

emitido m(t) al destinatario.

En el caso ideal, se tiene: y(t) = m(t).

En la prctica, esto no es as, y tenemos que y(t) es distinto

de m(t).

MODULACIN FINALIDAD DE LA MODULACIN

Banda base

Se habla de seal en banda base cuando se designan los

mensajes emitidos. La banda ocupada se encuentra

comprendida entre la frecuencia 0, o un valor muy cercano a

ste, y una frecuencia mxima fmax.

MODULACIN La seal m(t) es la seal en banda base que se va

a transmitir. Puede ser representada tanto en forma

temporal como en forma de espectro de

frecuencias.

MODULACIN Recordemos que:

Ancho de banda de la seal

El ancho de banda de la seal en banda base es la

extensin de las frecuencias sobre las que la seal

tiene una potencia superior a cierto lmite.

Generalmente, este lmite fmax se fija a -3 dB, que

corresponde a la mitad de la potencia mxima. El

ancho de banda se expresa en Hz, kHz o MHz.

MODULACIN La modulacin recurre a una nueva seal auxiliar

de frecuencia fo. Esta frecuencia fo recibe el

nombre de frecuencia portadora o frecuencia

central. Evidentemente, la frecuencia fo se elige de

forma que se encuentre en la banda de paso del

canal de transmisin B

MODULACIN La seal que ser transmitida, s(t), es la seal

llamada portadora a la frecuencia fo , modulada por

el mensaje m(t).

La seal s(t) ocupa una banda B en tomo a la

frecuencia fo, como se ve en la figura:

MODULACIN En el sentido general del trmino, la modulacin es

una operacin que consiste en transmitir una seal

moduladora

por medio de una seal llamada portadora v(t).

= cos( + )

La modulacin consiste en efectuar un cambio o

variacin en alguno de los parmetros de v(t). La

actuacin sobre A se traduce en una modulacin de

amplitud; si se acta sobre se modula la frecuencia, mientras que si se acta sobre la modulacin es de fase.

MODULACIN AM

La Modulacin de Amplitud (AM, por

amplitude modulation; en espaol se usa

"amplitud modulada"), es el proceso de

cambiar la amplitud de una seal portadora

de frecuencia relativamente alta, en

proporcin con el valor instantneo de la

serial modulante o moduladora (informacin).

MODULACIN AM

La Modulacin AM de portadora de mxima

potencia y doble banda lateral (DSBFC, por

doublesideband full carrier). A este sistema

se le llama tambin AM convencional o

simplemente AM.

MODULACIN AM La Envolvente de AM

Vemos la relacin entre la Portadora:

sin(2)

La seal de entrada (modulante) de la

informacin:

sin(2)

y la onda modulada:

()

MODULACIN AM La Envolvente de AM

MODULACIN AM Un modulador de AM es un dispositivo no lineal, En

consecuencia, hay mezclado no lineal, y

la envolvente de salida es una onda compleja

formada por un voltaje de cd, la frecuencia de la

portadora y la suma ( + ) y diferencia ( ) de las frecuencias, es decir, los productos

cruzados.

Por consiguiente, un espectro de seal de AM

contiene los componentes de frecuencia apartados

Hz a ambos lados de la portadora.

MODULACIN AM

El efecto de la modulacin es trasladar la seal de

modulante en el dominio de la frecuencia para

reflejarse simtricamente alrededor la frecuencia de

la portadora.

MODULACIN AM

MODULACIN AM Este espectro se extiende desde ( ()) hasta

( + ())

Donde:

: Frecuencia de la portadora

(): Frecuencia mxima de la seal moduladora

MODULACIN AM La banda de frecuencias entre () y se

llama Banda Lateral Inferior (LSB, lower sideband)

Toda frecuencia dentro de esta banda es una

frecuencia de lado inferior (LSF, de ,lower side

frequency).

La banda de frecuencias entre + () se

llama Banda Lateral Superior (USB, upper sideband)

Toda frecuencia dentro de esta banda es una

frecuencia de lado superior (USF, de ,upper side

frequency).

MODULACIN AM El ancho de banda (B) de una onda DSBFC de AM

es igual a la diferencia entre la frecuencia mxima de

lado superior y la mnima del lado inferior.

Tambin, es igual a dos veces la frecuencia

mxima de la seal modulante, es decir:

= 2()

MODULACIN AM 1. Ejercicio: Para un modulador DSBFC de AM con

frecuencia de portadora fc =100 kHz y una seal

moduladora de frecuencia mxima ()= 5 kHz

determinar:

(a) Lmites de frecuencia de las bandas laterales

superior e inferior.

(b) Ancho de banda.

(c) Frecuencias de lado superior e inferior, que se

producen cuando la seal moduladora es un tono

de frecuencia nica de 3 kHz

(d) Trazar el espectro de frecuencias de salida.

MODULACIN AM Solucin:

d) Espectro

MODULACIN AM 2. Ejercicio: Para un modulador DSBFC de AM con

frecuencia de portadora fc =200 kHz y una seal

moduladora de frecuencia mxima ()= 10 kHz

determinar:

(a) Lmites de frecuencia de las bandas laterales

superior e inferior.

(b) Ancho de banda.

(c) Frecuencias de lado superior e inferior, que se

producen cuando la seal moduladora es un tono

de frecuencia nica de 6 kHz

(d) Trazar el espectro de frecuencias de salida.

Propuesto