Sistema de transmisión y recepción de amplitud modulada con portadora suprimida(TP6)

Objeto:
El objeto del presente trabajo práctico es:
  • Analizar el funcionamiento de un sistema de transmisión, modulador - demodulador de doble banda lateral con portadora suprimida (DSBSC) implementado con circuitos integrados MC1496.
  • Medición con el analizador de espectros la cancelación de la portadora y determinación de la relación de Rechazo de portadora en dB.
  • Medición del ancho de banda del canal ocupado con el analizador de espectros.
  • Aplicando métodos de detección sincrónica recuperar el mensaje transmitido.
  • Analizar teórica y prácticamente la respuesta del filtro del demodulador.
  • Observar los efectos que produce en la señal demodulada la pérdida de la señal de sincronismo.
  • Observar efectos que se producen en la señal de salida recuperada en el demodulador, cuando se existen errores de fase en la señal de sincronismo.
  • extraer conclusiones analizando las ventajas de sistema de portadora suprimida.
1- Armar el circuito en placa protoboard de acuerdo al siguiente circuito.

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2- Conectar la fuente de alimentación de VCC +12V, VEE -12V y verificar la polarización del circuito completando la siguiente tabla.

3-a- Introducir al modulador DSBSC (CN1) una señal senoidal modulante vm (t) Con un generador de funciones, de amplitud 500 mvpp y frecuencia 1KHz. Efectuar y adquirir la medición de la señal con el osciloscopio digital. Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en la medición.

3a.JPG
FEV: 100mV/Div.
FEH: 25uS/Div.
b-Introducir al modulador DSBSC (CN2) una señal portadora vc (t) con un GRF, senoidal de amplitud 200 mVpp y frecuencia de 500KHz. Efectuar y adquirir la medición de la señal con el osciloscopio digital. Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en la medición.

3b.JPG
FEV: 200mV/Div.
FEH: 500nS/Div.
4- Medir la señal obtenida a la salida del modulador con el osciloscopio, (CN3) ajustar el trimpot multivueltas hasta lograr el máximo de simetría en todos los picos máximos de la señal modulada. Efectuar y adquirir la medición de la señal con el osciloscopio digital.

4a.JPG
FEV: 100mV/Div.
FEH: 5uS/DIV.

4b.JPG
FEV: 200mV/Div.
FEH: 10uS/Div.
5- Utilizando el osciloscopio en barrido demorado observer, medir en la señal de salida del modulador la inversión de fase de la portadora por cada semiperiodo de modulante.
Adquirir la medición con el osciloscopio digital.

5.JPG
FEV: 100mV/Div.
FEH: 5uS/Div.
6- Medir la señal obtenida a la salida del modulador CN3 con analizador de espectros y determinar la relación de rechazo de portadora en dB. Ajustar el trimpot multivueltas P1 y midiendo con el analizador de espectros la cancelación de la portadora, (relación existente entre las bandas laterales y la portadora reducida medida en dBm). Graficar el espectro obtenido cuando se consigue el mejor rechazo. Completar las escalas utilizadas en la medición.

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Frecuencia de expansión: 10KHz/Div.
Resolución de BW: 3KHz.
Nivel del referencia: 10dBm.
7- Conectar a la salida del modulador (CN3), a la entrada del demodulador (CN4), colocando en la entrada CN5 una señal de sincronismo es decir la señal de portadora (CN2).
a- Repitiendo el mismo procedimiento del punto 6 en el circuito demodulador obtenido a la salida del U3A, cuando se consigue el mejor rechazo, ajustando el trimpot multivueltas P2. Completar las escalas utilizadas en la medición.

7a.JPG
Frecuencia de expansión: 95KHz/Div.
Resolución de BW: 8.3KHz.
Nivel de Referencia: -0.53dBm.
b- Medir con el osciloscopio a la salida del demodulador (CN6) la señal recuperada de la detención sincrónica. Graficar la señal de salida CH1 y compararla con la señal de entrada al modulador CH2, hacer comentarios.

7b.JPG
FEV Channel 1: 200mV/Div.
FEV Channel 2: 100mV/Div.
FEH: 25uS/Div.
8- Análisis de señal con Mathcad:
a- Expresar matemáticamente la señal en el dominio del tiempo, obtenida a la salida del modulador (CN3).


b- Representar espectral de la señal a la salida del modulador.




c-Valor de rendimiento de modulación del sistema.



d- Justificación matemática de lo realizado en la forma práctica en el proceso de la detección sincrónica y la señal en el dominio del tiempo a la salida del modulador expresada matemáticamente.


e- Representación espectral de la señales indicadas en el punto anterior.




9- Desconectar la señal de sincronismo del demodulador (CN5) y observar los efectos que produce en la señal recuperada la pérdida de la señal de sincronismo. Hacer comentarios.

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Al desconectar la señal de sincronismo obtenemos esto:
9b.JPG
10- Redacte las conclusiones finales del Trabajo Práctico haciendo una síntesis sobre los resultados obtenidos en el mismo.

Otro tipo es la modulación en doble banda lateral con portadora suprimida. (MA-DBL-PS). La potencia transmitida en este tipo de modulación es la suma de la potencia de la señal portadora y de las bandas laterales. Si elimináramos a la señal portadora, toda la señal transmitida sería útil, ya que la portadora no contiene información. Pero habría muchos inconvenientes ya que al eliminar la portadora aumentaría mucho la complejidad del detector. El espectro de amplitudes de este tipo de modulación se deduce al saber que la onda modulada va a ser el producto de la señal portadora y la señal moduladora. De ahí que en vez de tener dos bandas laterales podamos quedarnos solo con una. Este tipo de modulación se denomina modulación de amplitud en banda lateral única (MA-BLU). La banda lateral inferior transmite la misma información que la superior por lo que podemos suprimir una de las bandas sin que se pierda nada de información y reduciendo el ancho de banda a la mitad, pudiéndose así transmitir el doble de señales independientes por un canal de ancho de banda fijo. Como ya vimos, al reducir el ancho de banda aumenta la complejidad del demodulador. El último tipo de modulación en amplitud que vamos a ver se denomina modulación de amplitud en banda lateral residual (MA-BLR). Este tipo de modulación se emplea para señales moduladas de banda ancha, como las de la televisión, en las que el ancho de banda puede ser superior a los 5,5 MHz. Si usáramos una modulación MA-DBL, el ancho de banda requerido sería 11MHz ya que al tener dos bandas iguales se tiene que multiplicar por dos. Esto sería muy caro puesto que cuanto mayor sea el ancho de banda mayor es el coste. Por otro lado, si usáramos una modulación MA-BLU, con una única banda, sería muy difícil reproducir una señal de televisión ya que el espectro de amplitudes de una señal de vídeo tiene un componente de continua. La solución a este problema consiste en transmitir parte de una de las bandas laterales, es decir, sólo lo que se considera parte residual, y transmitir la otra banda lateral completa.