Modulacion PPM

1. Objetivo El objetivo de laboratorio es que el estudiante comprenda y realize : Diseño de el cirtcuito de modulacion PPM Montajedel circuito de modulacion PPM Demostrar en el osciloscopio la señal PPM • • •

2. Resumen de Fundamentos Teoricos Para la elaboracion del preinforme del laboratorio numero dos de la asignatura de STE!"" Sistemas de Telecomunicaciones ##$ se tomo informacion proveniente de internet y de los apuntes teoricos de la materia % &a Modulaci'n por Posici'n Posici'n de Pulso$ en donde la (mplitud y el anc)o son fijos y la posici'n en variable$ es un tipo de modulaci'n en la cual una palabra de M bits es codificada por la transmisi'n de un *nico pulso que que pued puede e encont encontra rarse rse en algu alguna na de las + , posic posicion iones es posib posibles les$$ dond donde e , corres correspo ponde nde al tipo tipo de modulaci'n PPM -,PPM.% Si esto se repite cada / segundos -tiempo de s0mbolo.$ la tasa de transmisi'n es de M1/ bits por segundo% Este tipo de modulaci'n se usa principalmente en sistemas de comunicaci'n 'ptica$ donde tiende a )aber poca o ning*n tipo de interferencia por caminos m*ltiples% 2%3 Sincronizaci'n 4na de las principales dificultades en la implementaci'n de esta t5cnica es que el receptor debe estar  debidamente debidamente sincronizado para poder poder alinear el reloj local con el inicio de cada s0mbolo% Por este motivo$ se implementa usualmente de manera diferencial$ como Modulaci'n por Posici'n de Pulso Diferencial$ donde la posici'n de cada pulso es elegida en funci'n del pulso anterior$ y de esta manera$ el receptor s'lo debe medir la diferencia de tiempo entre la llegada de los sucesivos pulsos% 6on este tipo de modulaci'n$ un error  en el reloj local se podr0a propagar s'lo a la medici'n de dos pulsos adyacentes$ en vez de a toda la transmisi'n% 2%7 Sensibilidad a la #nterferencia por 6aminos M*ltiples Dejando de lado las cuestiones relativas a la sincronizaci'n del receptor$ la principal desventaja de la MPP es que es de por s0 muy sensible a la interferencia por caminos m*ltiples que surge en canales con desvanecimientos selectivos en frecuencia$ donde la señal en el receptor contiene ecos de los pulsos transmitidos% transmitidos% Dado que la informaci'n est8 codificada en el tiempo de llegada$ ya sea de manera diferencial diferencial o relativa a un reloj com*n$ la presencia de estos ecos )ace que sea e9tremadamente dif0cil$ si no imposible$ poder determinar con precisi'n la posici'n correcta del pulso transmitido% 2% Detecci'n ,o 6o)erente Por otro lado$ una de las principales ventajas de este tipo de modulaci'n es que es una modulaci'n M que puede ser implementada implementada de forma no co)erente$ de manera tal que el receptor no necesita utilizar un lazo de seguimiento de fase% Esto )ace que sea un candidato adecuado para los sistemas de comunicaciones 'pticas$ donde una modulaci'n y detecci'n co)erente es dif0cil y muy cara% &a *nica otra modulaci'n com*n Maria no co)erente es la t5cnica de modulaci'n por desplazamiento de frecuencia$ que es la t5cnica an8loga pero en el dominio de la frecuencia% 2%! Procedimiento en el laboratorio Para el ensamblaje de los circuitos en el laboratorio$ primero se consiguieron consiguieron los componentes componentes electronicos necesarios -Seccion 7.$ seguidamente se prosigio con el ensamblaje de dic)os circuitos -propuestos y obtenido obtenidos.% s.% 6on los circuitos circuitos ensamblados ensamblados se prosigu prosiguio io a las respect respectivas ivas prueba pruebas s de funcion funcionamie amiento$ nto$ verificadndo que la señal de salida sea la correspondiente a la del circuito% &a verificacion de la señal de salida se realizo para cada etapa del circuito modulador -etapa P;M y etapa PPM.$ verificando de esta manera que los fundamentos teoricos del modulador se cumplen en la practica% 6on la verificacion satisfactoria del circuito se procedio a la medicion de los valores obtenidos o rangos de trabajo del circuito -(mplitud de la señal de entrada1salida$ frecuencia de la señal de entrada1salida.$ para ver si estos cumplian con los parametros establecidos por el docente% 6on el circuito funcionando correctamente$ se procedio con el registro de valores y graficas de las señales$ para su estudio posterior y adicion en el informe final%


3. Materiales utilizados 7%3 6ircuito integrado !!! El temporizador !!! es un circuito integrado que se utiliza en la generaci'n de temporizadores$ pulsos y oscilaciones% El !!! puede ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo$ como un oscilador$ y como un circuito integrado flip flop% Sus derivados proporcionan )asta cuatro circuitos de sincronizaci'n en un solo paquete% 7%3%3 DES6=#P6#>, DE &>S TE=M#,(&ES

•

•

•

•

•

•

•

?,D -3.: es el polo negativo de la alimentaci'n$ generalmente tierra -masa.% Disparo -2.: Es donde se establece el inicio del tiempo de retardo si el !!! es configurado como monoestable% Este proceso de disparo ocurre cuando esta patilla tiene menos de 317 del voltaje de alimentaci'n% Este pulso debe ser de corta duraci'n$ pues si se mantiene bajo por muc)o tiempo la salida se quedar8 en alto )asta que la entrada de disparo pase a alto otra vez% Salida -7.: (qu0 veremos el resultado de la operaci'n del temporizador$ ya sea que est5 conectado como monoestable$ estable u otro% 6uando la salida es alta$ el voltaje ser8 el voltaje de alimentaci'n -@cc. menos 3%A @% Esta salida se puede obligar a estar en casi " voltios con la ayuda de la patilla de reinicio -normalmente la .% =einicio -.: Si se pone a un nivel por debajo de "%A @oltios$ pone la patilla de salida a nivel bajo% Si por alg*n motivo esta patilla no se utiliza )ay que conectarla a alimentaci'n para evitar que el temporizador se reinicie% 6ontrol de voltaje -!.: 6uando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje$ el voltaje en esta patilla puede variar casi desde @cc -en la pr8ctica como @cc 3%A @. )asta casi " @ -apro9% 2 @ menos.% (s0 es posible modificar los tiempos% Puede tambi5n configurarse para$ por  ejemplo$ generar pulsos en rampa% 4mbral -normalmente la B.: Es una entrada a un comparador interno que se utiliza para poner la salida a nivel bajo% Descarga -normalmente la A.: 4tilizado para descargar con efectividad el condensador e9terno utilizado por el temporizador para su funcionamiento%

•

@oltaje de alimentaci'n -@66. -normalmente la C.: es la patilla donde se conecta el voltaje de alimentaci'n que va de %! @ )asta 3B @%

7%3%2 6>,<#?4=(6#>, DE& 6# !!! Se tienen dos tipos de configuraciones para el funcionamiento del 6# !!! 7%3%2%3 Temporizador !!! en modo astable Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una salida continua de forma de onda cuadrada -o rectangular.$ con una frecuencia especifica% El resistor =3 est8 conectado a la tensi'n designada como @66 y al pin de descarga -pin A. el resistor =2 se encuentra conectado entre el pin de descarga -pin A.$ el pin de disparo -pin 2. el pin B y el pin 2 comparten el mismo nodo% (simismo el condensador se carga a trav5s de =3 y =2$ y se descarga solo a trav5s de =2% &a señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo t3 y un nivel bajo por un tiempo t2$ esto debido a que el pin A presenta una baja impedancia a ?,D durante los pulsos bajos del ciclo de trabajo% 7%3%2%2 Temporizador monoestable En este caso el circuito entrega un solo pulso de un anc)o establecido por el diseñador% &a f'rmula para calcular el tiempo de duraci'n -tiempo en el que la salida est8 en nivel alto. es:  T + ln-7. F = F 6 En este caso$ es necesario que la señal de disparo sea de nivel bajo y de muy corta duraci'n para iniciar la señal de salida% 7%3%7 6onfiguracion 6# !!! astable de CG)z



7%2 6ircuito Preamplificador de señal


7%7 6ircuito mudulacion PPM


% 6onclusiones y recomendaciones Se ensamblo un circuito modulador PPM de diseño relativemente accesible para los estudiantes$ con el cual se verifico el funcionamiento de la modulacion PPM y P;M$ aplicado a señales de baja frecuencia% Para el proceso de ensamble del circuito modulador PPM propuesto$ se sugieren los siguientes puntos :  @erificar la etapa P;M antes de la salidafinal PPM  4tilizar una fuente de alimentacion que no genere señal de ruido -ideal fuente de P6.%  4tilizar sondas en correcto funcionamiento%  @erificar la amplitud y frecuencia de las señales de entrada con el osciloscopio$ antes de introducirlas en el circuito%