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MANUAL DE PROCEDIMIENTOS DE PRCTICAS

LABORATORIOTELECOMUNICACIONES

CARRERAINGENIERA ELECTRNICA

SEDEGUAYAQUIL

COMUNICACIONES ANALOGICAS DIGITALESPRACTICA # 1NMERO DE ESTUDIANTES 20ING. CARLOS BOSQUEZTIEMPO ESTIMADO 2 HORASTEMA: USO DEL NI ELVIS II+ Y EMONA DATEX DE NATIONAL INSTRUMENTS

1) OBJETIVO GENERAL.Introducir al estudiante al uso del NI ELVIS II+ y EMONA DATEX de NATIONAL INSTRUMENTS

2) OBJETIVOS ESPECFICOS.

Aprender a usar correctamente el Emona Datex junto con la plataforma NI Elvis II+ Comprender cada uno de los diagramas de bloques que posee el Emona Datex. Reconocer y usar las entradas y salidas de la plataforma NI Elvis II+ Realizar mediciones de seales de los diferentes diagramas de bloques. Aprender el uso correcto del software NI Elvismx Instrument Launcher.

3) MARCO TERICO.

Introduccin al Emona DatexEl NI ELVIS II+ (Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite (NI ELVIS) de National Instruments) es una plataforma educativa para diseo y generacin de prototipos basada en NI LabVIEW. La plataforma NI ELVIS tiene actualmente dos diferentes mdulos plug-in que permiten un enfoque prctico a la enseanza de conceptos introductorios de telecomunicaciones: el Emona Datex para prcticas analgico / digital de telecomunicaciones y la Ftex Emona para prcticas de comunicaciones por fibra ptica.

La Emona DATEx de NI ELVIS DATEx o Experimentador Analogico digital de Telecomunicaciones, como su nombre lo indica se utiliza para ayudar a los estudiantes a poner en prctica todos los conceptos y principios de las comunicaciones digitales y las telecomunicaciones.El Emona Datex est totalmente integrado con la plataforma NI ELVIS de NI y el medio ambiente LabVIEW. Con la Emona Datex, los estudiantes pueden construir sistemas de comunicacin en vivo gracias a los bloques de circuitos y el cableado entre s. El Datex incluye ms de 20 bloques de circuitos para operaciones fundamentales de comunicacin y conectividad para NI ELVIS E / S

Figura 3.1 Emona Datex - Elvis IIEl Emona Datex Add-in Module tiene una coleccin de bloques (llamados mdulos) que son interconectados para implementar docenas de experimentos de telecomunicaciones.

Figura 3.2 Emona Datex

Los experimentos hacen uso del Emona Datex que es un entrenador de telecomunicaciones en conjunto con el ELVIS II y de la plataforma NI LabVIEW que se ejecuta en un PC. La funcionalidad y rango de la instrumentacin virtual disponible depende del NI DAQ que est acoplado con la plataforma NI ELVIS I, el Elvis II tiene todas las interfaces de circuitos necesarias para desarrollar las prcticas.

Diagramas de Bloques El Emona Datex usa una metodologa experimental que da vida al lenguaje universal de las telecomunicaciones los Diagramas de Bloques.Los diagramas de bloques son usados para explicar los principios de la operacin de los sistemas de electrnica (por ejemplo un radio trasmisor) sin tener que preocuparse acerca de cmo funciona el circuito. Cada bloque representa un parte del circuito que realiza una tarea independiente y se nombra de acuerdo con lo que hace.

Figura 3.3. Oscilador, Sumados, Multiplicador, Fuente variable DC

La funcionabilidad de los bloques de la tarjeta DATEX son usados y re-usados en experimentos al igual que los bloques de los diagramas en diferentes implementaciones

Figura 3.4. Ejemplo de DATEX, bloques funcionalesIntroduccin al NI ELVIS II El multmetro digital y el osciloscopio son probablemente dos de los equipos ms utilizados en la industria de la electrnica. La mayor parte de las mediciones necesarias para poner a prueba o reparar sistemas electrnicos se puede realizar con slo estos dos dispositivos. Al mismo tiempo habra muy pocos laboratorios o talleres de electrnica que no tendran Fuentes de poder y generadores de funciones. As como el Generador de Voltaje DC, la fuente de alimentacin se puede utilizar para alimentar los equipos de pruebas. El generador de funciones se utiliza para proporcionar una variedad de seales de prueba de seales AC.El ELVIS II de National Instruments tiene estos cuatro elementos esenciales para el equipamiento de un laboratorio. Sin embargo en lugar de que cada uno tenga su lectura digital en pantalla, el ELVIS II enva la informacin va USB a la PC donde las mediciones se muestran en una sola pantalla.

Figura 3.5. Equipos de mediciones electrnicas

Los dispositivos del NI ELVIS II son llamados instrumentos virtuales, sin embargo no debemos engaarnos por el trmino ya que el multmetro digital y el osciloscopio son instrumentos de medicin reales, no software de simulacin. De igual manera la fuente de poder DC y el generador de funciones tienen salida de voltajes reales.

Algunas cosas que se necesitan conocer para los experimentos.

La amplitud de seales en su tamao fsico se mide en Voltaje (V). Por lo general se mide desde el centro de la forma de onda a la parte superior (llamado voltaje pico) o desde la parte inferior hacia la parte superior de la onda (llamado voltaje pico a pico.)

El periodo de una seal es el tiempo que toma en completar un ciclo y su unidad de medida es en segundos (s). Cuando el periodo es pequeo es expresado en milisegundos (ms) y en microsegundos (s).

La frecuencia de una seal es el nmero de ciclos en cada segundo y su unidad de medicin es el Hertz (Hz). Cuando hay muchos ciclos por segundos la frecuencia es expresada en Kilo Hertz (KHz) y en Mega Hertz (Mhz).

Una seal sinusoidal es una seal repetitiva de la forma de la figura 3.6

Figura 3.6. Seal sinusoidal

Una seal cuadrtica es una seal repetitiva de la forma de la figura 3.7

Figura 3.7. Seal cuadrtica (digital)

4) MARCO PROCEDIMENTAL

Procedimientos iniciales

PARTE A

1) Asegurarse que el interruptor de alimentacin de la parte trasera del NI ELVIS II se encuentre apagado.2) Conectar con cuidado el Emona DATEX en el NI ELVIS II 3) Setear a MANUAL el interruptor de Modo Control de la DATEX (se encuentra en la esquina superior derecha).4) Conectar el NI ELVIS II a la PC usando el cable USB.5) Encender el NI ELVIS II 6) Encender el PC y espere a que arranque.7) Poner en marcha el NI ELVISmx Software (ELVIS Instruments Launcher)

Figura 4.1. NI ELVISmx Instrument Launcher

PARTE B

8) Abrir el DMM en el NI ELVISmx Instrument Launcher.

Figura 4.2. Multmetro Digital

9) Colocar el mouse sobre cada control sin dar click (Observe el nombre que aparece en cada icono)

PARTE C

10) Abrir el VPS (Variable Power Supply) en el NI ELVISmx Instrument Launcher.

Figura 4.3. Fuente de Poder Variable (VPS)

11) Colocar el VPS en modo Manual, chequee que el cuadro de la parte superior se encuentren seleccionados12) Dar click en en el DMM ya que se realizarn mediciones DC13) Setear los dos controles del VPS aproximadamente a la mitad de su recorrido.14) Realizar la siguiente conexin. ( Use los banana plug de 2mm )

Figura 4.4. Conexin en DATEX15) Usar el control de voltaje del VPS en sus valores mnimo y mximo con valores de voltaje positivo y negativo. 16) Llenar la siguiente tabla 1.

Minimo Voltaje de SalidaMaximo Voltaje de Salida

VDC Salida (+)

VDC Salida (-)

Tabla 1

17) Realizar las mismas mediciones seleccionando en modo manual en el VPS y vare el voltaje con los botones situados en el ELVIS NI II. Compare resultados.

PARTE D

18) Cerrar el VPS19) Abrir el SCOPE del NI ELVISmx Instrument Launcher.

Figura 4.5. Osciloscopio

Procedimiento para setear el Osciloscopio del NI ELVIS II

Chequear que el Cursor On no est sealado. Chequear que el Channel 0 este seteado con el SCOPE CH 0 y que el Channel 1 est seteado con el SCOPE CH1 Chequear que el Probe control para ambos canales est seteado en 1x Setear el control Coupling para ambos canales en AC Setear ambos canales en Scale Volts/Div 1V/div. Chequear que el Vertical Position control se encuentre en la mitad de su recorrido, para ambos canales. Setear el Timebase Time/Division en 500 us/div Setear Trigger Type Edge Setear el Source CH 0 source Chequear que el control Level est seteado en 0 Chequear que el Slope control se encuentre seteado en la posicin

20) Realizar la siguiente conexin en la Emona Datex

Figura 4.6. Conexin para medicin con osciloscopio.

Nota: La conexin con el Master Signals 2 Khz SINE debe conectarse con el plug banana rojo, el plug banana negro deberia conectarse en cualquier tierra (GND) que se encuentra en el Emona DATEx.

Cuando se mida la amplitud de una sea AC usando el osciloscopio, es comun medir el voltaje pico a pico. Esto es la diferencia entre el punto mas bajo y el punto mas alto. Es importante conocer que el voltaje pico a pico de la onda nos permite calcular el votage RMS cuando sea necesario.

Figura 4.7. Seal Sinusoidal

El periodo es el tiempo que toma la onda en completar un ciclo. Si conocemos el periodo de la onda, podemos calcular su frecuencia con la siguiente ecuacin.

Figura 4.8. Seal Sinusoidal en el osciloscopio

21) Luego de la conexin de la figura 4.6 escribir los resultados obtenidos en la tabla 2. (Adjuntar grficas de los resultados)

Voltaje RMS

Frecuencia

Voltaje Pk-Pk

Periodo

Tabla 2

22) Realizar las mismas mediciones con una seal seno de 100Khz

23) Realizar las mismas mediciones con una seal coseno de 100khz

PARTE E

Uso de la funcion Generador virtual de NI Elvismx.

El NI ELVIS II FGEN es un instrumento que puede tener seales de salidas AC de varias formas y de variadas frecuencias.

Figura 4.9. FGEN

Nota: No cerrar el Osciloscopio porque se va usar en conjunto con el FGEN.

24) Chequear que no est sealado el cuadro de Manual MODE en el FGEN.

25) Setear la funcin Amplitud control en el NI ELVIS II a la mitad de su recorrido.

26) Realizar la siguiente conexin en la Emona Datex

Figura 4.9. Conexin en el DATEx

27) Ajuste en el osciloscopio el Timebase control en 1ms/div.28) Variar en el FGEN el control de Amplitud a la izquierda y derecha y observe los efectos en la salida del FGEN.

V mnimo de salida

V mximo de salida

Tabla 329) Generar seales senoidales, triangulares y cuadradas a 3.3 Khz, 10 Khz y 54Khz respectivamente de 5V pk-pk.

5) RECURSOS UTILIZADOS Computadores NI ELVIS II ( con cable usb y fuente de poder ) Mdulo Emona Datex 2 BNC de 2 mm plug banana Plug Bananas Gua de la practica

6) Registro de Resultados

30) Guardar capturas de pantallas de los resultados obtenidos.

7) ANEXOS

CMO MANEJAR, INSTALAR Y ENCENDER el DATEX

Manejo DATEx

Cuando sostenga el DATEx, sujete siempre la tarjeta de circuito por los bordes, como se ilustra.

Figura 7.1. Forma correcta de manipular el EmonaDatex

Figura 7.2. Forma incorrecta de manipular el EmonaDatexNI ELVIS Prototype Board Power OFF

Antes de instalar el mdulo DATEx en el NI ELVIS PROTOTYPE PCI SLOT, compruebe siempre que el Interruptor de POWER de la placa se encuentre en la Posicin OFF.

Figura 7.3. Apagado del Elvis II NI

Instalacin del DATEx en el NI ELVIS

Al instalar el mdulo DATEx en el NI ELVIS PROTOTYPE PCI SLOT, siempre revise cuidadosamente que la alineacin sea correcta antes de empujar el DATEx en su posicin.

Figura 7.4. Colocar el EmonaDatex en el Elvis II NI

Figura 7.5. Colocar correctamente el EmonaDatex en el Elvis II NI

Encendiendo el DATEx

Despus DATEx est colocado correctamente, encienda el interruptor de la tarjeta de alimentacin de Prototipos ELVIS NI EN

Figura 7.6. Encendido del Elvis II NI

Antes de retirar el DATEx desde el NI ELVIS

Asegrese de que el NI ELVIS Prototype Power Board est apagadoAntes de retirar la DATEx complemento en el mdulo de la NI ELVIS PROTOTYPE PCI SLOT, apague siempre la tarjeta de alimentacin.

Figura 7.7. Apagado del Elvis II NI8) BIBLIOGRAFA UTILIZADA

EmonaDatex Lab Manual Volumen 1 Experiments in Modern Analog & digital Telecommunications for NI ELVIS II. Author: Barry Duncan. Editorial: Emona Instruments Pty Ltd. EmonaDatex Telecommunications Trainer for NI ELVIS User Manual Hands-on Experiments in Modern Analog & Digital Telecommunications. Author: Alfred Breznik and Carlo Manfredini. Editorial: Emona Instruments Pty Ltd

9) CRONOGRAMA/CALENDARIO

Elaborado por:Ing. Carlos BosquezRevisado por:Ing. Ricardo Cajo Daz

Aprobado por:Ing. Vctor Huilcapi

Fecha de Elaboracin12/04/14Fecha de Revisin

Nmero de Resolucin Consejo de Carrera: