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Materiales:
Modulo T10A Modulo T10B Modulo T10C Osciloscopio Analizador de Espectro Fuente de alimentación de ±12 Vcc Base para los Módulos. Lonchera de cables y conectores
Objetivo
Analizar los principales parámetros de una señal modulada en amplitud. Controlar el funcionamiento de un modulador de amplitud. Efectuar las mediciones características en un modulador de amplitud. Analizar el espectro de una señal modulada en amplitud.
Desarrollo Experiencia 1: Funcionamiento Funcionamiento del modulador modulador
Figura 1.
1. Realizar las conexiones entre los módulos T10A y T10B, como se muestra en la fig. 1.4. Suministrar la alimentación de ±12V a los módulos y efectuar las predisposiciones siguientes:
FUNCTION GENERATOR: sinusoidal (J1); LEVEL entre 0.5 a 1Vp y FREQ. >5 KHz; VC02: LEVEL >1Vp aprox. y FREQ. Aproximadamente en 450 KHz; BALANCED MODULATOR 1: CARRIER NULL totalmente girado en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario, de modo que se "desbalancee" el modulador y se obtenga en la salida una señal de AM de portadora no suprimida; OUT LEVEL en posición intermedia.
2. Conectar el osciloscopio y al analizador de espectros en las entradas del modulador (puntos 2 y 1) ¿Que se puede observar? Grafique las formas de ondas observadas. 3. Desplazar la punta de prueba del punto 1 al punto 3 (salida del modulador), donde se detecta la señal modulada en amplitud y su espectro asociado. Observar que la envolvente de la señal modulada corresponde a la forma de onda de la señal moduladora ¿Por qué? ¿Qué características tiene el espectro de esta señal? Grafique las formas de ondas observadas. 4. Utilizando el osciloscopio, mida la señal modulante y la salida del modulador: a) La amplitud B de la señal moduladora (punto 2 del módulo T10B) b) Las amplitudes H y h de la señal modulada, y la amplitud C de la envolvente de la señal modulada (punto 3 del módulo T10B).
Figura 2 5. Calcular la constante k del modulador, equivalente a: k=C/B. Se obtiene un valor un poco superior a 1.
6. Calcular la amplitud A de la portadora, equivalente a: A
H h 2
7. Calcular el índice de modulación "m", equivalente a: m
H h H h
100 %
8. Variar la amplitud de la señal moduladora y controlar las tres condiciones siguientes: a) Porcentaje de modulación inferior a 100% b) Igual a 100% (fig.1.5d), c) Superior a 100% (sobremodulación). Grafique y establezca sus conclusiones.
Figura 3
Experiencia 2: Funcionamiento del modulador de amplitud con portadora suprimida 1. Realizar las conexiones entre los módulos T10A y T10B, como se muestra en la figura 4. Suministrar la alimentación de ±12 V a los módulos y efectuar las predisposiciones siguientes:
FUNCTION GENERATOR: sinusoidal (J1), LEVEL en alrededor de 1 Vp y FREQ. 1 KHz aprox. VC01: desviador en 500 KHz, LEVEL en unos 2 Vp y FREQ. en 450 KHz aprox. BALANCED MODULATOR 1: CARRIER NULL en posición central, de modo que se "balancee" el modulador y se obtenga en la salida una señal de AM de portadora suprimida; OUT LEVEL en posición girada en el sentido de las agujas del reloj.
Figura 4 2. Conectar el osciloscopio y el analizador de espectro en las entradas del modulador (puntos 2 y 1) Y detectar la señal moduladora y la señal portadora. Grafique las señales observadas. 3. Desplazar la sonda del punto 1 al punto 3 (salida del modulador), donde se detecta la señal modulada (grafíquela). Poner en cero el nivel de la señal moduladora y regular CARRIER NULL para obtener el mínimo de la portadora en
la salida del modulador. Volver a poner en unos 1Vp la amplitud de la señal moduladora. Observar que la forma de onda de la señal moduladora no corresponde a la envolvente de la señal modulada, como en cambio se obtiene en el caso de señal de AM. 4. Variar la amplitud de la señal moduladora y controlar la correspondiente variación de amplitud de la señal modulada. Observar que, al contrario de la modulación AM, en donde la señal modulada no se anula nunca, la señal modulada se anula si es nula la señal moduladora. 5. Variar la frecuencia y la forma de onda de la señal moduladora, y controlar las correspondientes variaciones de la señal modulada. Establezca sus conclusiones con respecto a esta Experiencia. .
Figura 5
Experiencia 3: Generación de la Banda Lateral Única (BLU) 1. Mantener las conexiones de la figura 4 (véase el punto 1 de la experiencia anterior). Conectar la salida del modulador balanceado (test point 3) en la entrada del filtro cerámico a 455 KHz (test point 10). Predisponer:
FUNCTION GENERATOR: sinusoidal (J1), LEVEL en alrededor de 1 Vp y FREQ. en 3 KHz aprox. VC01: desviador en 500 KHz, LEVEL en unos 2 Vp y FREQ. en 452 KHz aprox. BALANCED MODULATOR 1: CARRIER NULL en posición central, para que se "balancee" el modulador y se obtenga en la salida una señal AM con portadora suprimida; OUT LEVEL girado en el sentido de agujas del reloj.
2 Examinar en el osciloscopio y el analizador de espectro la señal en la salida del filtro (punto 11) y comprobar que se trate de una sinusoide. Se puede por lo tanto afirmar que el filtro extrae una sola de las dos componentes generadas por el modulador balanceado. Grafíquelo 3. Medir la frecuencia fc de la portadora (punto 1), fm de la señal moduladora (punto 2) y fblu de la señal BLU en la salida del filtro (punto 11). 4. Constatar que resulte: f blu f c f m lo que significa que la banda extraída del filtro corresponde a la Banda Lateral Superior. Grafique la entrada con respecto a la salida 5. Repetir las medidas anteriores poniendo la frecuencia de portadora en 458 KHz. Se obtendrá: f blu f c f m lo que significa que la banda extraída del filtro corresponde ahora a la Banda Lateral Inferior (figura 11). 6. Aumentar la frecuencia de la señal moduladora (FUNCTION GENERATOR) y controlar que la señal BLU se atenúe y tienda a anularse. Explicar la razón.