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Circuitos Moduladores y Demoduladores de Amplitud

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by

daniel mendoza

on 7 October 2013

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Transcript of Circuitos Moduladores y Demoduladores de Amplitud

Circuitos Moduladores y Demoduladores de Amplitud
Modulacion AM Convencional
Moduladores con Diodo
Moduladores con FET
.
Modulación
La modulación es una operación realizada en el transmisor para obtener una transmisión eficiente y confiable de la información y consiste en la variación sistemática de algún atributo de una onda portadora o modulada.
Que Hace un modulador en AM
Mezcla una señal de mensaje que podría ser voz humana, con una señal portadora a alta frecuencia para poder enviarla a estaciones de radio.
Moduladores de Bajo nivel
Generan AM con señales muy pequeñas y por lo tanto, deben amplificarse de manera considerable sin van a transmitirse.
Moduladores de Alto nivel
Producen AM a niveles de alta potencia, por lo general en la etapa final de amplificador de un transistor.
Diagrama de bloques.
Sumador y amplificador son implementados generalmente mediante circuitos lineales.
Sin embargo el dispositivo multiplicador es implementado mediante un dispositivo no lineal.
Matematicamente un dispositivo no lineal ofrece una respuesta polinomica de tipo:
Moduladores de amplitud de alta frecuencia con diodos PIN.
Moduladores de Bajo Nivel
Este circuito consta de una red mezcladora resistiva, un diodo rectificador y un circuito intonizado LC.
Moduladores con Transistor
Como utiliza un transisor en lugar de un diodo, el circuito tiene una ganancia. la union emisor-base es un diodo y un dispositovo no lineal.
La modulacion ocurren la forma descrita, excepto que la corriente en la base controla una corriente mayor del coletor, por lo tanto el circuito amplifica.
Modulador con transistor simple
Un modulador mejorado con transitor
Aqui la portadora esta acoplada pormedio de un transformador ala base de un amplificador clase A transistorizado.
La polarizacion viene del divisor de voltaje R1-R2, como lo haria cualquier amplificador de cualquier etapa en emisor comun.
C1 tiene baja reactancia ala frecuencia de la portadora, por lo que no se genera portadora de R2.
La señal moduladora se acopl capacitivamente por medio de C3 aplicandose atrave de resistor de emisor R3.
Fet utilizado para variar la ganancia de un amplificador operacional para producir AM
Consta de un aplificador operacional y un FET que se utiliza como resistor variable.
El amplificador operacional se conecta como amplificador no inversor para la señal portadora.
Moduladores con Diodos PIN
Estos Circuitos utilizan diodos PIN
para producir AM, en VHF, UHF, y frecuencias de microondas.
El Diodo PIN es un tipo de especial de diodo de union de silicio, diseñado para usarse en frecuencias superiores a casi 100MHz.
Cuando estan polarizados para conducir, estos diodos actuan como resistores variables.


Demoduladores de Amplitud
Moduladores de Amplitud
Existen de dos tipos :
En consecuencia, el voltaje através de R, es una serie de pulsos positivos cuya amplitud via¡a con la señal moduladora.
Al conectar un capacitor por R1, lo cual filtra la portadora, se recupera la señal moduladora original.
Durante los semiciclos negativos el diodo está polarizado en inverso y no fluye corriente por él.
El primer término es la portadora senoidal y el segundo el producto de dicha portadora
y las señales moduladoras.

La relación de la amplitud de la señal moduladora entre la amplitud portadora es m.

m=Vm/Vp, y por lo tanto Vm = mVp.

Sustituyendo Vm en la ecuación original y factorizando, resulta
La ecuación básica para señal AM es:
Para la ecuación antes mostrada se necesita un circuito que pueda multiplicar las
señales portadora y moduladora, y luego sumar la portadora.
AM en el dominio del tiempo
La forma de hacerlo es desarrollar un circuito cuya ganancia o atenuación sea una función de.
Aquí da una ganancia mayor a 1 En esta otra la atenuación es menor que 1
Si la ganancia del amplificador o atenuación de divisor de voltaje se hacen variar de acuerdo con la señal moduladora más 1, se producirá AM.
AM en el dominio de Frecuencia
Otra forma de generar el producto de las señales portadora y moduladora es aplicar ambas señales a un circuito o componente no lineal, de preferencia uno que genere una función basada en una ley cuadrática.

El circuito no lineal es aquel en que la corriente no es directamente proporcional al voltaje. Un componente común no lineal es un diodo, donde los aumentos de voltaje incrementan la corriente, pero no en línea recta. Un FET proporciona una respuesta casi perfecta de ley cuadrática.
Para producir AM, las señales portadora y moduladora se suman y aplican al dispositivo no lineal. Una forma sencilla de hacerlo es conectar las señales portadora y moduladora en serie y aplicarlas al circuito del diodo.
Por lo tanto si una señal senoidal (o señal aproximada mediante serie de
Un amplificador diferencial hace un excelente modulador de amplitud ya que tiene ganancia alta, buena linealidad y pude modularse al 100%. Y si se utilizan transistores de alta frecuencia o un amplificador diferencial de alta frecuencia en circuito integrado, este circuito puede utilizarse para producir modulación de bajo nivel a frecuencias en al región de las decenas de megahertz.
Amplificadores Diferenciales

Los demoduladores o detectores son circuitos que aceptan señales moduladas y recuperan la información original de la señal moduladora.
El circuito demodulador es la clave en cualquier receptor de radio.

De hecho, los circuitos demoduladores pueden utilizarse solos como receptores de radio sencillo...
El más sencillo y mas ampliamente utilizado de los demoduladores de amplitud es el detector de diodo
Durante los semi ciclos negativos, el diodo está polarizado en inversa y no fluye corriente por él
En consecuencia, el voltaje através de R1 es una serie de pulsos positivos cuya amplitud varía con la señal moduladora. Al conectar un capacitor por R1, lo cual filtra la portadora, se recupera la señal moduladora original. Una forma de ver la operación del diodo detector es mediante el análisis de su comportamiento en el dominio del tiempo.
Las formas de onda de la figura4-21 lo ilustran. En cada semi ciclo positivo de la señal de AM el capacitor se carga rápidamente al valor pico de los pulsos que pasan por el diodo.
Si el voltaje del pulso baja a cero, el capacitor se descarga sobre el resistorR1. Se eligen C1 Y R1 Para que la constante de tiempo sea larga en comparación con el periodo de la portadora.
Por con siguiente, el capacitor sólo se descarga ligeramente durante el tiempo en que el diodo no conduce.
Cuando se presenta el siguiente pulso, el capacitor se carga otra vez a su valor pico, pero si el diodo no conduce, el capacitor de nuevo se descarga un poco sobre el resistor.
La forma de onda resultante a través del capacitor es una aproximación a la señal moduladora original.
Como el capacitor se carga y se descarga, la señal recuperada tiene poco rizo sobre ella, que representa distorsión de la señal moduladora. Sin embargo, como la frecuencia de la portadora es muchas veces más grande que la de la señal moduladora, estas variaciones de rizo son apenas notables.
Como el detector de diodo recupera la envolvente de la señal de AM, que es la señal original moduladora, el circuito a veces se llama detector de envolvente. La distorsión de la señal puede ocurrir si es muy grande o muy pequeña a constante de tiempo del resistor de carga R1 y capacitor del filtro C1, conectado en paralelo con el resistor
¿Que es Modulacion?
La modulacion es una operacion realizada
en el transmisor para obtener una transmicion eficiente
y confiable de la informacion.

¿En que consiste la modulacion?
consiste en la variacion sistematica de algun atributo de una onda portadora o mulada.

¿Que hace un modulador AM?
Mezcla una señal de mensaje que podria ser voz humana,
con una señal portadora a alta frecuencia para
porder enviarla a estaciones de radio.

¿Cuantos tipos de Moduladores de Amplitud existen y cuales son?

Moduladores bajo nivel
Muduladores de alto nivel

¿En que consisten los moduladores de bajo nivel?
Generan AM con señales muy pequeñas y por lo tanto,
deben amplificarse de manera considerable si van a transmitirse


¿En que consisten los moduladores de Alto nivel?
Producen Am a niveles de alta potencia ,
por lo general en la etapa final de amplificador de un transistor.

Menciona 3 ejemplos de circuitos moduladores
modulador con Diodo
modulador con Fet
modulador con transistor
modulador con Diodos pin
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