Técnicas de Modulação

Amplitude Modulation – Double Side Band

Alanada Silva Magalhães

Análise do Sistema

Portadora: eo (t) = Eo cos wo t

Modulante: em (t) = Em cos wm t

Sinal Modulado:

/Eo cos wm t)]cos wo t

Índice de Modulação m= Em /E

Sinal Modulado:

Análise do Sistema e(t) =Eo cos wo t+ mEo /2cos

Análise Forma de Onda Modulante

Portadora fo>>f m

Modulado

Análise dos Espectros wo-w m wo wo+w m w

Medida Prática do Índice de Modulação

Influência do Índice de Modulação no Sinal Modulado

Caso 1 –m = 1 Existe o tangenciamentoda envoltória no eixo dos tempos: Em = Eo

Influência do Índice de Modulação no Sinal Modulado

Caso 2 –m > 1 Ocorre a passagem da envoltória através do eixo dos tempos: Em > Eo

Influência do Índice de Modulação no Sinal Modulado

Caso 3 –0 < m < 1 Esse éo caso mais comum na transmissão AM-DSB: Em < Eo

Potência no Sinal AM-DSB

Potência da Portadora: Po = E

Potência da banda lateral inferior:

PBLI = m2

E o

Potência da banda lateral superior:

PBLS = m 2

E o

Potência Média:

Pm = E

E o wo-w m wo wo+w m

Potência na Transmissão

Dado: Pm = E

E o

Considere m=1, máximo possível sem distorção.

Pm = E

Potência na Portadora: Po=E o

Análise Fasorial

Representação de um sinal modulante contínuo

Circuitos Moduladores AM-DSB Modulador Quadrático a Transistor

Circuitos Moduladores AM-DSB Modulador Quadrático a Transistor

Espectro atéc, olhar d em Formulação

Circuitos Moduladores AM-DSB Modulador Síncrono a Diodo

Circuitos Moduladores AM-DSB Modulador Síncrono a Diodo

For mulação

Circuitos Moduladores AM-DSB Modulador Síncrono a Transistor

For mulação

Circuitos Moduladores AM-DSB Modulador Síncrono a Transistor

Circuitos Moduladores AM-DSB Modulador Síncrono a Transistor

Transmissor AM-DSB

Oscilador de RF

A mplifica dor de RF

Modulador A M-DSB

Amplificador de POT.de RF

Pré– amplificador de Áudio

Amp. de Pot. de Áudio

Antena Microfone

Análise pag41

Circuitos De moduladores AM- DSB De modulação Quadrática

E o cos wm t

Nível DCSinal Modulante

Elemento não Linear E(t) AM-DSB e REC (t)

Análise pag42

Circuitos De moduladores AM- DSB De modulação Síncrona e REC

/2cos wm t

Nível DCSinal Modulante

Chave

Síncrona E(t) AM-DSB e REC (t)

Análise pag42

Detetor de Envoltória

Receptor AM-DSB

Énatural imaginar que apenas o demoduladorou o detetorde envoltória seria suficiente para recuperar sinal informação modulado em amplitude;

Seria possível se transmitíssemos somente uma estação, caso várias estações enviarem sinais AM-DSB o sinal recuperado seria ininteligível;

Etapas do Receptor AM-DSB

Etapa 1-Seletora: Capaz de escolher uma entre várias estações;

Etapa 2 –Detetora: Capaz de recuperar o sinal de informação a partir do sinal modulado;

Etapa 3 –Amplificadora: para tornar o sinal recuperável audível para a pessoa que recebe a infor mação.

Receptor de Rádio-Frequência Sintonizada ou Regenerativo

Antena

Os dois estágios de amplificação de rádio frequenciasão sintonizados na estação a receber -> Filtro passa Faixas -> Circuito LC;

/ RS (fator de qualidade filtro LC)

Em um filtro RF Q éconstante em toda faixa de recepção.

↑f ->↑XL -> R constante -> Q↑(ERRADO) Devido ao efeito peculiar R↑

Receptor de Rádio-Frequência Sintonizada ou Regenerativo

P1 -Problema da Seletividade (funda mental proble ma)

P2 -Ganho dos Amplificadores

P3 -Dois estágios sincronizados de RF

A gama de frequênciaspara rádio- difusão AM-DSB éde 535 kHz a 1650 kHz.

Problemas no Receptor de Rádio- Frequência Sintonizada

Dado a faixa reservada para estação de 10kHz;

Dado B=f0 /Q, se multiplicarmos f0 por 3,1, chegaremos a frequência superior, com uma banda passante de 31kHz, o que possibilitaria a passagem de três estações.

P1 do Receptor de Rádio-Frequência Sintonizada ou Regenerativo

Ganho dos amplificadores aumenta com a frequência, pois R (resitência na ressonância) aumenta com o aumento da freqüência no filtro LC (efeito peculiar).

Este alto ganho gera oscilações indesejáveis em alta frequência.

P2 do Receptor de Rádio-Frequência Sintonizada ou Regenerativo

Dois estágios sincronizados de RF, pois o ganho de um não é suficiente.

Dificuldade: fazer com que os filtros operem na mesma frequênciaao longo de toda faixa de recepção

(para uma viabilidade prática e econômica do mesmo).

P3 do Receptor de Rádio-Frequência Sintonizada ou Regenerativo

32 Receptor Super- Heterodino

Receptor Super -Heterodino

Os circuitos sintonizados do receptor funcionam em uma frequênciafixa e pré-determinada, chamada de F.I (frequênciaintermediária) para evitar a alteração da banda passante com a variação de frequência.

Isso épossível pois háuma etapa de R.F. (Rádio Frequência), um filtro que seleciona a frequência desejada e évariada junto a outra frequência originária do oscilador local (um gerador de rádio frequêncialocalizado no interior do receptor), é possível modificar as duas frequências simultaneamente através de um capacitor variável de dupla seção.

O misturador efetua o produto das duas tensões recebidas, entre o sinal da emissora e o do oscilador local, tem-se:

fol= frf+ F.I

34 Receptor Super Heterodino fol–f0 tem de ser um valor constante para qualquer que seja a frequênciado sinal obtido em R.F. e quem faz essa função éo oscilador local, onde o valor da frequência padronizada para AM-DSB éde 455 KHz.

Os amplificadores de F.I. desprezam fol+ f0 mas amplificam o sinal fol-f0 para tornar o seu nível adequado para o detetor. O próximo passo éa passagem por um amplificador de áudio qualquer chegando assim ao seu destino, o alto-falante.

Receptor Super- Heterodino

Composta por um circuito LC ajustada através do capacitor variável e o indutor exerce a função de acoplamento àantena ou em muitos casos como a própria antena. Somente recebe o sinal pela antena.

Etapa de R.F.

Basicamente o sistema écomposto por um transistor que na base se conecta ao sinal R.F.

escolhido e no emissor recebe o sinal do oscilador local. Gera então no coletor a diferença dos sinais, pois trabalha com o coletor sintonizado na F.I. (455KHz).

Na saída deste estágio teremos quatro sinais: a freqüência de FI (455Khz) freqüência do oscilador local (freqüência da estação sintonizada mais a FI) a freqüência da estação sintonizada a freqüência da estação desejada mais a freqüência do oscilador local

Estes sinais serão filtrados no amplificador de FI

Misturador

Gera uma freqüência com um valor 455Khz maior que a freqüência (ou estação) que se deseja sintonizar, para que as duas entrem em batimento no misturador e seja possível gerar a

FI. Estámecanicamente ligado ao amplificador de RF através do eixo do condensador variável

Amplifica a FI (455Khz) e elimina as outras freqüências presentes na saída do misturador, de forma a termos uma qualidade de áudio boa e de nível semelhante para todas as estações sinto nizadas

Constituída por 2 Amplificadores transistorizados, com os coletores sintonizados em 455 KHzpor circuitos LC e uma banda passante de 10 KHz. Suas funções básicas são de aumentar a seletividade do receptor, proporcionar um alto ganho no sinal de saída do misturador e a possibilidade de controle do ganho total dado pelo amplificador de F.I.

Detecta o sinal de áudio (BF) separando-o da portadora de FI. Na sua saída só teremos o sinal de BF

Um simples detetorde envoltória, normalmente um diodode R.F.e um circuito RC filtrando a portadora e fornecendo a tensão de saída com polaridade compatível para atenuação do C.A.G. Pode ser configurado com 2 células RC ou por uma única célula, possibilitando uma filtragem passa-baixas do sinal retificado pelo diodo.

Um simples filtro passa-baixas que tem por objetivo recuperar o valor médio do sinal resultante da demodulação aplicando àbase do 1ºtransistor de F.I.. O objetivo do C.A.G. ésolucionar o problema do inconveniente causado pela não uniformidade das potências colocadas no ar pelas emissoras e também pelo espaço entre elas e o receptor.

Controle automático de ganho

Amplifica o sinal de áudio, de forma que este excite correctamenteo alti-falantee reproduza o som.

Composta por um circuito amplificador de áudio qualquer.

Apenas para melhor audição do so m.

O Receptor AM-DSB tem comportamentos que fogem a sua regra e têm de ser analisados. São eles:

FrequênciaImagem Erro de Rastreio

Objeções do receptor AM-DSB

O misturador filtra apenas a diferença entre os dois sinais obtidos que chegam atéele sendo que o resultado tem de ser 455 KHz. Nem sempre isso ocorre. Se o filtro de entrada não atenuar o suficiente as estações próximas aquela sintonizada podem causar interferência, provocando uma sintonia simultânea de duas e missoras.

FrequênciaImage m

Háuma dificuldade de manter a relação: fol= fr+ F.I. constante durante toda a faixa de recepção. Isto ocorre pois o filtro de RFe o osc. local obedecem a equação: 1/√LC , assim isso pode não ocorrer pois temos o inverso de uma raiz tentando manter constante uma soma. O Erro de rastreio écalculado com a seguinte fór mula:

Erro de Rastreio

As funções dos blocos são:

Etapa de R.F.: Seleciona a emissora. Oscilador local: Gera folsendo igual f0 + 455 KHz. Misturador: Multiplicador gerando fol-f0 e fol+ f0.

Amplificador de F.I.: Efeito amplificador e F.P.F. (em fol–f0).

Controle automático de ganho: Manter constante o sinal na entrada do amplificador de áudio.

Se o filtro de R.F.for muito seletivo e conseguir rejeitar a frequênciaimagem qualquer erro de rastreio provocara uma alta atenuação no sinal recebido e se o filtro for pouco seletivo evita-se o problema com o rastreio, mas havendo o risco do efeito frequênciai mage m.

Conclusão

Bibliografia http://lab.etfto.gov.br/~ maxwell/Pri nc %EDpios %20de %20Teleco munica http://dicionario.sensagent.co m/sup er-heterodino/pt-pt/

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