cap04recepciondeam resumido

8/17/2019 Cap04RecepciondeAM Resumido

1/26EJEMPLAR DE DISTRIBUCIÓN GRATUITA 1

Cap. 4. RECEPCIÓN DE MODULACIÓNDE AMPLITUD

Heinrich R. Hertz utilizó el primer receptor para sus experimentos en 1887. Éste consistía en una espi-ra de alambre con un explosor en el centro y, por supuesto, no era suicientemente sensible para consi-derarlo !til uera del laboratorio. "l primer dispositi#o pr$ctico ue el cohesor %coherer& y ue "douard'ranly %18((-1)(*& +uien lo utilizó por primera #ez. Éste consistía en un tubo con limadura de metal atra#s del cual se pasaba la seal de R y una corriente continua %de dc&. /a seal causaba +ue las li-maduras met$licas se adhirieran entre sí o 0cohesionaran0 de modo +ue se reducía la resistencia. "stecambio de resistencia incrementaba la corriente de dc, la cual acti#aba un receptor ac!stico. in embar-2o, las partículas permanecían 3untas despus +ue se eliminaba la seal R, y tenían +ue darse 2olpeci-tos al tubo periódicamente para darse cuenta si la seal a!n estaba presente. 4o obstante, el cohesor

podía util izarse para detectar seales radiotele2r$icas. Hacia inales del si2lo, en las primeras instala-ciones de radio marítimas de 5uillermo 6arconi, se utilizó una #ersión me3orada del cohesor. Éste seconectaba en paralelo con un circuito sintonizado y tenía un 0separador0 autom$tico para separar o0descohesionar0 las limaduras met$licas entre los puntos y 2uiones del códi2o 6orse.

"l cohesor no desmodulaba las seales de 6, y pronto se sustituyo por detectores de estado sólidohechos de 2alena, un semiconductor, y un alambre del2ado 0bi2ote de 2ato0 +ue se a3ustaba cuidadosa-mente para tocar un punto sensible en el cristal, ormando, en eecto, un diodo de contacto puntas %point-contact tube&. /os tubos al #acío pronto reemplazaron a estos primeros detectores de 0cristal0, puesto +ue

podían proporcionar 2anancia. Ésta podría haber sido la !nica #ez en la historia +ue un tubo al #ació sus-tituyó a un dispositi#o de estado sólido. ólo podemos pre2untarnos +u habría pasado si, en #ez de dedi-car todos sus recursos al nue#o tubo al #acío, la industria electrónica hubiera desarrollado el potencialinherente en el primer detector 0bi2ote de 2ato0 poco coniable. uiz$ el transistor se habría in#entado 9*aos antes.

/a r e c e p c i ó n de 6 es el proceso in#erso de la transmisión de 6. :n receptor de 6con#encional, simplemente con#ierte una onda de amplitud modulada nue#amente a la uente ori2inal deinor- mación %o sea, demodula la onda 6& ;uando se demodula una onda 6, la portadora y la porciónde la en#ol#ente +ue lle#a la inormación %o sea, las bandas laterales& se c o n v i e r t e n ( s e “ b a j a n” ) o se trasladan del espectro de radiorecuencia a la uente ori2inal de inormación %'anda 'ase&

"l propósito de este capítulo es describir el proceso de demodulación de 6 y mostrar #arias coni-2uraciones del receptor para poder realizar este proceso.

:n receptor debe ser capaz de recibir, ampliicar, y demodular una seal de R. :n receptor tambindebe ser capaz de l i m i t a r l a s b a n d a s del espectro total de radiorecuencias a una banda especíicade recuencias. "n muchas aplicaciones el receptor debe ser capaz de cambiar el ran2o %banda& derecuencia +ue es capaz de recibir. este proceso se llama s i n t o n i z a r el receptor. :na #ez +ue unaseal de R se recibe, se ampliica y se limitan las bandas, deber$ con#ertirse a la uente ori2inal deinormación %banda base&. este proceso se le llama d e m o d u l a c i ó n . :na #ez demodulada, lainormación podría re+uerir de mayor limitación de las bandas y una ampliicación, antes de considerarselista para usar.


2/26



"l ruido extraterrestre pro#iene de uentes localizadas en el espacio exterior.


4/26

y los 2rados Iel#in se describe despus.& "l #olta3e de ruido trmico de la entrada es entonces

vn= (*+R F

= (%1.98 x 1* - ?9&%9*?&%K H 1*K&%D*&

F ?.?( NO

"ste #olta3e de ruido taparía, desde lue2o, las seales menores +ue este #alor. /a me3or manera de re-ducir el #olta3e de ruido es reduciendo el ancho de banda + hasta el #alor mínimo aceptable para la apli-cación.

;omponentes electrónicos como transistores y tubos al #acío tambin contribuyen de manera si2nii-cati#a al ruido. "l tipo m$s com!n de ruido se conoce como ruido de disparo, el cual z produce por lalle2ada aleatoria de electrones o huecos electrónicos al elemento de salida, a la placa de un bulbo o tubo,o al colector o drena3e de un transistor. "l ruido de disparo o caótico tambin se debe al mo#imiento alea-torio de los electrones o los huecos en una unión


5/26

'or ejemplo, un receptor tiene una potencia de la se6al de entrada de 4.0 78. 9a potencia del ruido es de

1.: 78. 9a relación ;/ es

; A = 1* lo21, ?

*,8

= 1* lo21,D

= 1*%*,17K&

= 1,7Kd+e usan di#ersos mtodos para expresar la calidad de ruido de un receptor. :no de ellos se conoce

como cantidad de ruido, +ue es el cociente de la potencia A4 en la entrada y la potencia A4 en la salida. "ldispositi#o en consideración puede ser el receptor completo o una etapa de ampliicación particular. Bichacantidad, , tambin llamada actor de ruido, puede calcularse con la expresión

F = ; d e entrad a

; de salida

/a cantidad de ruido puede expresarse como un simple n!mero, pero la mayoría de las #eces se indica endecibeles %d'&.

"n un ampliicador o receptor habr$ siempre m$s ruido en la salida +ue en la entrada, por+ue el ampliicador o receptor 2enera ruido interno +ue se a2re2ar$ a la seal. P aun cuando sta puede ampl i-icarse en el proceso, el ruido se ampliicar$ 3unto con ella. /a relación A4 de la salida ser$ menor +ue larelación A4 de la entrada por lo tanto, la cantidad de ruido siempre ser< mayor que 1. :n receptor +uecontribuye con cero ruido tendría una cantidad i2ual a 1, o * d', imposible de conse2uir en la pr$cti- ca. :nampliicador de transistor en un receptor de comunicaciones suele tener una cantidad de ruido de #ariosdecibeles. ;uanto menor sea sta, tanto me3or ser$ el ampliicador.

Ctro mtodo para expresar el ruido de un ampliicador o receptor consiste en usar la temperatura de ruido./a mayor parte de la perturbación producida en un dispositi#o es ruido trmico +ue es directamen- te

proporcional a la temperatura.


6/26

ceptores contribuir$n con ruido y con distorsión en una seal de lle2ada. l determinar el cociente de Ssealcompuesta m$s ruido m$s distorsiónT y Sruido m$s distorsiónT, se obtiene una relación indicati#a importante.

;"$ = s e 6a l + ruid o + distorsió n

ruido + distorsión/os ampliicadores y otros circuitos de un receptor no son perectamente lineales y, por lo tanto, in-

troducir$n cierta distorsión, la cual adopta la orma de ni#eles muy ba3os de armónicas de la seal. Éstas sea2re2an a la seal 3unto con el ruido. /a relación >4B no realiza nin2una discriminación o separa- ción delas seales de ruido y distorsión.

4B se aplica una seal de R modulada por una seal de audio de (** Hz o 1GHz, en la entrada de un ampliicador o receptor. e mide lue2o la salida compuesta. sí se obtiene el #alor del numerador.

Bespus se usa un iltro de muesca %supresor de banda& de alta selecti#idad para eliminar de la salida laseal moduladora de audio. "l resultado es sólo el ruido y la distorsión. sí se obtiene el #alor del de-nominador. "ntonces puede calcularse ya la relación >4B +ue tambin se usa para expresar la sensibi- lidadde un receptor.

un cuando el ruido es una consideración importante en todas las recuencias de comunicaciones, esundamental en la re2ión de las microondas por+ue el ruido se incrementa con el ancho de banda y tendr$mayor impacto en las seales de alta recuencia +ue en las de ba3a recuencia. "l actor limitante en la mayoríade los sistemas de comunicaciones por microondas, como satlites y radar, es el ruido interno.

"l ni#el de ruido en un sistema es proporcional a la temperatura y al anc=o de banda. @ambin es

proporcional a la intensidad de la corriente +ue luye en un componente, a la 2anancia del circuito y a laresistencia del mismo. l incrementar cual+uiera de estos actores se incrementar$ asimismo el ruido.


7/26

Figura 4.2.- R eceptores sencillos

Parámetros del receptor e utilizan #arios par$metros para e#aluar la habilidad de un receptor para demodular con xito una

seal de R. "stos par$metros incluyen la selectividad, mejora del anc=o de banda, la sensitividad, el ran%o din


8/26

F 'A'> %(-?a&

en donde '> F me3ora del ancho de banda'R F ancho de banda de R %hertz&'> F ancho de banda de > %hertz&

/a reducción correspondiente en la i2ura de ruido, debido a la reducción en el ancho de banda, sellama me3ora en la i2ura de ruido y se expresa matem$ticamente como

4.me 3 or a F 1* lo2 '> %(-?b&

Sensitividad. /a sensitividad o sensibilidad de un receptor es el ni#el mínimo de seal de R+ue puede detectarse en la entrada del receptor y toda#ía producir una seal de inormación demodu-

lada utilizable. "s al2o arbitrario, lo +ue constituye una seal de inormación utilizable. 5eneralmen-te, la relación de seal a ruido y la potencia de la seal en la salida de la sección de audio se utilizan

para determinar la calidad de una seal recibida y si se puede utilizar o no.


9/26

mo el punto donde un incremento de 1* d', en la potencia de entrada, resulta en un incremento de ) d'en la potencia de salida.:n ran2o din$mico de 1** d' se considera como el m$s alto posible. :n ran2o din$mico ba3o puedecausar una desensibilización de los ampliicadores de R y resultar en una distorsión de intermodula-ción se#era de las seales de entrada m$s dbiles.Fidelidad. /a fidelidad es la medida de la habilidad de un sistema de comunicación para producir, enla salida del receptor, una rplica exacta de la inormación de la uente ori2inal. ;ual+uier #ariación en larecuencia, ase o amplitud +ue est presente en la orma de onda demodulada in#ertida y +ue no estaba enla seal ori2inal de inormación se considera como distorsión."sencialmente, hay tres ormas de distorsión +ue pueden deteriorar la idelidad de un sistema de comuni-

cación= amplitud, frecuencia y fase.

Figura 4.3. ;aturación de un receptor ♦ /a distorsión de fase part icularmente no es importante para la transmisión de #oz, por+ue el oído

humano es relati#amente insensible a las #ariaciones de ase. in embar2o, la distorsión de ase puede

ser de#astadora para la transmisión de datos. /a causa predominante de la distorsión de ase es el il-trado %tanto deseado como indeseado& /as recuencias +ue se encuentran en o cerca de la recuencia decorte de un iltro experimentan #alores #ariables del desplazamiento de ase. "n consecuencia, la re-cuencia de corte de un iltro recuentemente se establece m$s all$ del #alor mínimo necesario para pa-sar las seales de inormación de m$s alta recuencia %típicamente la recuencia de corte superior de uniltro pasa-ba3os es aproximadamente 1.9 #eces el #alor mínimo& "l desplazamiento de fase absoluto esel desplazamiento de ase total +ue puede encontrar una seal y 2eneralmente puede tolerarse, siemprey cuando todas las recuencias experimenten la misma cantidad de retardo en ase. "l desplazamientode fase diferencial ocurre cuando dierentes recuencias experimentan distintos desplazamientos de asey pueden tener un eecto per3udicial en una orma de onda comple3a, especialmente si la inormaciónest$ codiicada dentro de la ase de la portadora así como lo est$ con la modulación de transmisión dedesplazamiento de ase. i el desplazamiento de ase contra recuencia es lineal, el retardo es constantecon la recuencia. i todas las recuencias no est$n retardadas por la misma cantidad de tiempo, la re-

lación de la recuencia contra la ase de la orma de onda recibida no es consistente con la inormaciónde la uente ori2inal y se distorsiona la inormación recuperada.♦ La distorsión de amplitud ocurre cuando las características de amplitud contra recuencia de la seal,

en la salida de un receptor, diieren de la seal ori2inal de inormación. /a distorsión de amplitud es elresultado de la %anancia no uniforme en los ampliicadores y iltros.

♦ La distorsión de frecuencia ocurre cuando est$n presentes en una seal recibida las recuencias +ueno estaban presentes en la inormación de la uente ori2inal. /a distorsión de recuencia es un resulta-do de la distorsión de armónicas y de intermodulación y es pro#ocada por la ampliicación no lineal./os productos de se%undo orden (0f 4 , 0f 0 , f 4 ± f 0 y así sucesi#amente& usualmente son un problema sóloen los sistemas de banda ancha, por+ue 2eneralmente caen uera del ancho de banda de un sistema de

banda an2osta. in embar2o, los productos de tercer o rden recuentemente caen dentro del ancho de banda del sistema y producen una distorsión l lamada distorsión de in tercepción de tercer orden. /adistorsión de interceptación de tercer orden es un caso especial de la distorsión de intermodulación y la

orma predominante de distorsión de las recuencias. /os componentes de intermodulación de tercer orden son las recuencias de productos cruzados producidas cuando la se2unda armónica de una sealse a2re2a a la recuencia undamental de otra seal %o sea, 0f 4 ± f 0 , 0f 0 ± 1, y así sucesi#amente& /adistorsión de recuencia puede reducirse utilizando un dispositivo de ley cuadr


10/26

lación. /a i2ura @ muestra una característica típica de distorsión de tercer orden como unción de la potencia de entrada del ampliicador y de la 2anancia.

Pérdida por inserción. /a prdida por inserc ión (9) es un par$metro asociadocon las recuencias +ue caen dentro del pasa-bandas de un iltro y 2eneralmente se deine como la rela-ción de la potencia transerida a una car%a con filtro en el circuito a la potencia transerida a una car%a

sin filtro. Bebido a +ue los iltros se construyen 2eneralmente con componentes con prdidas, comoresistores y capacitores imperectos, hasta las seales +ue caen dentro de la banda de paso de un iltrose aten!an %reducidas en ma2nitud& /as prdidas típicas por inserción para iltros est$n, entre unascuantas dcimas de decibel, hasta #arios decibeles. "n esencia, la prdida por inserción es simplemente

la relación de la potencia de salida de un iltro con la potencia de entrada para las recuencias +ue caendentro de la banda de paso del iltro y se indica matem$ticamente en decibeles como

9%d+& = 1* lo2 '

s alida

' entrada (@)

R#C#PT$R#S %# &M Hay dos tipos b$sicos de receptores de radio= co=erentes y no co=eren tes ;on un receptor cohe-

rente o sincrónico, las recuencias 2eneradas en el receptor y utilizadas para la demodulación se sin-

cronizan para oscilar a recuencias 2eneradas en el transmisor %el receptor debe tener al2!n medio derecuperar la portadora recibida y de sincronizarse con ella& ;on receptores no coherentes o asAncronos,o no se 2eneran recuencias en el receptor o las recuencias utilizadas para la demodulación son com-

pletamente independientes de la recuencia de la portadora del transmisor. /a detección no co=erenterecuentemente se llama detección de envolvente, por+ue la inormación se recupera a part ir de la ormade onda recibida detectando la orma de la en#ol#ente modulada. /os receptores descritos en este capí-tulo son no coherentes.

Receptor sintonizado de radiorec!encia"l receptor sintonizado a radiofrecuencia (*RF) ue uno de los primeros tipos de receptores de 6

y se utilizó extensamente hasta mediados de los aos cuarenta. "l @R reemplazó a los receptores ante-riores de tipo superre2enerati#o y de cristal, y lo m$s probable es +ue toda#ía sea el diseo m$s sencillodisponible. e muestra en la i2ura (-( un dia2rama a blo+ues para el @R. :n @R es esencialmenteun receptor, de tres etapas, +ue incluye una etapa de R, una etapa de detector y una etapa de audio.


11/26

con transormador en los ampliicadores de R %o sea, +ue la relación de la inductancia alacapacidad, en un ampliicador sintonizado, no es la misma +ue la de los otros ampliicadoressintonizados&

/ a c u a r t a d e s # e n t a 3 a del @R es +ue re+uiere de sintonización multietapas.


12/26

Figura 4-5 $ia%rama en blo&ues de un receptor super=eterodino de "#

dem$s, debido a +ue el ampliicador de R es el primer dispositi#o acti#o +ue encuentra laseal recibida, es el primer contribuyente de ruido y, por lo tanto, un actor predominante para

determinar la i2ura de ruido para el receptor. :n receptor puede tener uno o m$s ampliicadores deR o puede no tener nin2u- no, dependiendo de la sensiti#idad deseada. >ncluir ampliicadores de Rtiene #arias #enta3as en un receptor y son las si2uientes=

1. 6ayor 2anancia, por lo tanto me3or sensiti#idad?. 6e3or rechazo a la recuencia ima2en9. 6e3or relación de seal a ruido(. 6e3or selecti#idad

Sección de me'clador(convertidor . /a sección de mezcladorAcon#ertidor incluye una etapade oscilador de radiorecuencia %llamada com!nmente o s c i l a d o r l o c a l ) y una etapa de mezcla-dorAcon#ertidor %llamada com!nmente el p r i m e r d e t e c t o r ) "l oscilador local puede ser cual+uiera delos circuitos osciladores discutidos en el capítulo correspondiente, dependiendo de la estabilidad y laexactitud deseadas. /a etapa del mezclador es un dispositi#o no lineal y su propósito es con#ertir

radiorecuencias a recuencias intermedias %traslación de recuencias de R a >& "l heterodina3e se lle#a acabo en la etapa del mezclador y las radiorecuencias se con#ierten a recuencias intermedias. un+ue lasrecuencias de la portadora y banda lateral se trasladan de R a >, la orma de la en#ol#ente permanecei2ual y, por lo tanto, la in- ormación ori2inal contenida en la en#ol#ente permanece sin cambios. "simportante obser#ar +ue, aun+ue la portadora y las recuencias laterales superiores e ineriores cambian derecuencia, el proceso de heterodina3e no cambia el ancho de banda. /a recuencia intermedia, m$s com!n,utilizada en los receptores de la banda de radiodiusión de 6 es de (DD Ihz.

Sección de IF . /a sección de > consiste de una serie de ampliicadores de > y iltros pasa- bandas y recuentemente se llama banda de F. /a mayor parte de la 2anancia y selecti#idad del receptor selo2ra en la sección de >. /a recuencia central y el ancho de banda de > son constantes, para todas las esta-ciones, y se seleccionan para +ue su recuencia sea menor +ue cual+uiera de las seales de R +ue se #an arecibir. /a > siempre es inerior en recuencia a la R, puesto +ue es m$s $cil y menos costoso construir ampliicadores estables de alta 2anancia para las seales de ba3a recuencia. dem$s, los ampliicadores de>, de ba3a recuencia, tienen menor probabilidad de oscilar +ue su contraparte de R. y un solo ampliicador de R, o posible-mente sin ampliicación de R.


13/26

Sección de detector. "l propósito de la sección de detector es con#ertir nue#amente las sealesde > a la inormación de uente ori2inal. "l detector se llama 2eneralmente detector de audio o el se%undodetector en un receptor de banda de radiodiusión debido a +ue las seales de inormación son audiorecuen-cias. "l detector puede ser tan simple como un solo diodo o tan comple3o como un circuito de ase cerrada oun demodulador balanceado.

Sección de audio. /a sección de audio abarca #arios ampliicadores de audio en cascada, y una o m$saltoparlantes. "l n!mero de ampliicadores +ue se utilizan depende de la potencia deseada para la seal deaudio.

$peración del receptor. Burante el proceso de demodulación en un receptor superheterodino, lasseales recibidas experimentan dos o m$s traslaciones de recuencia= primero, la R se con#ierte a > lue2o,la > se con#ierte a la inormación uente %banda base& /os trminos de R y de > son dependientes del sis-tema, y recuentemente son engañosos, por+ue no necesariamente indican un ran2o especíico de recuen-cias. son recuencias entre (D* y (K* Ihz. "n los receptores comerciales de banda de ra-diodiusión de 6, se utilizan recuencias intermedias hasta de 1*.7 6hz, +ue son considerablemente m$saltas +ue las seales de R de banda de radiodiusión en 6. /as recuencias intermedias simplemente sereieren a las recuencias +ue se utilizan dentro de un transmisor o receptor, +ue caen en al2!n punto inter-medio de las radiorecuencias y las recuencias de la inormación de uente ori2inal.

Conversión de )recuencias. /a conversión de frecuencias en la etapa de mezcladorA con#ertidores idntica a la con#ersión de recuencias en la etapa del modulador de un transmisor excepto +ue en el recep-tor las recuencias se con#ierten a recuencia menor en lu2ar de recuencia mayor. "n el mezcla-dorAcon#ertidor, las seales de R se combinan con la recuencia del oscilador local en un dispositi#o no li -neal. /a salida del mezclador contiene un n!mero ininito de recuencias armónicas y de productos cruzados,+ue incluyen las recuencias de suma y de dierencia, entre las recuencias de la portadora de R deseada ydel oscilador local. /os iltros de > se sintonizan con las recuencias de dierencia. "l oscilador local est$diseado de tal orma +ue su recuencia de oscilación siempre est$ por encima o por deba3o de la portadora deR deseada, por una cantidad i2ual a la recuencia central de >. . "l a3uste para la recuencia central del preselector y el a3uste

para la recuencia del oscilador local est$n sintonizados en banda. /a sintonización en banda si2nii ca +uelos dos a3ustes est$n mec$nicamente unidos, para +ue un solo a3uste cambie la recuencia central del

preselector y, al mismo tiempo, cambie la recuencia del oscilador local. ;uando la r ecuencia del osci-

lador local se sintoniza por encima de R, se llama inyección lateral superior o inyección de oscilación su perior. ;uando el oscilador local se sintoniza por deba3o de R, se llama inyección lateral inferior o inyección de oscilación inferior. "n los receptores de banda de radiodiusión de 6, siempre se utiliza la in-yección lateral superior %la razón de esto se explica posteriormente en este capítulo& 6atem$ticamente,la recuencia del oscilador local es=

lateral superior& "sto se llama com!nmente inversión de banda lateral. /a in#ersión de bandalateral no es per3udicial para la 6 con#encional de doble banda lateral, puesto +ue, ambas bandaslaterales contienen exactamente la misma inormación.

Rastreo del oscilador local . "l rastreo es la habilidad del oscilador local, dentro de un re-ceptor, para oscilar por encima o por deba3o de la portadora de radiorecuencias seleccionada por unacantidad +ue es i2ual a la recuencia intermedia en toda la banda de radiorecuencias. ;on la inyec-ción lateral superior, el oscilador local debe rastrear por encima de la portadora de R, +ue est$ en-trando por una recuencia i3a i2ual a f rf B f if y con la inyección lateral inerior, el oscilador local deberastrear por deba3o de la portadora por una recuencia i3a i2ual a f rf C f if .


14/26

exactos, relati#amente inmunes a los cambios ambientales, se compensan m$s $cilmente y se adaptanm$s $cilmente +ue sus contrapartes mec$nicas, al control remoto di2ital y sintonización por medio de

botones. sí como con los módulos para osciladores de cristal, explicados en el capítulo de osciladores,los circuitos sintonizados electrónicamente utilizan diodos de capacidad #ariable, de estado sólido %dio-dos de #aractorA#aricaps& /a i2ura (.8 muestra un dia2rama es+uem$tico para un preselector y un osci-lador local sintonizados electrónicamente. "l #olta3e con polarización in#ersa de -1 a -1*O procede de uncontrol de sintonización simple. l cambiar la posición del brazo selector de un resistor #ariable de preci-sión, la polarización in#ersa de c.c. para los dos diodos de sintonización %Oc1 y Oc?& se cambia.

Figura 4-8 ;intonización electrónica

/a capacidad del diodo y, en consecuencia, la recuencia de resonancia del circuito sintonizado #aría conla polarización in#ersa. /a compensación de tres puntos con sintonización electrónica se lle#a a cabo de lamisma orma +ue para la sintonización mec$nica."n un receptor superheterodino, la mayor parte de la selecti#idad del receptor se realiza en la etapa de >. es i2ual al ancho de banda mí-nimo necesario para pasar la seal de inormación, +ue con la transmisión de doble banda lateral es i2ual ados #eces la recuencia m$s alta para la seal de modulación. mínimo, con rastreo perecto, es de 1* Ihz. de (DD GHz, es necesario un pasa-bandas de (D* a (K* Ihz. in embar2o, en la realidad,al2unas portadoras de R se rastrean hasta V9 Ihz., por encima o por deba3o de los (DD Ihz. , procedentes de las estacionesuera de rastreo, pasen a tra#s de los iltros de >.

Frecuencia ima"en. /a recuencia ima2en es cual+uier otra recuencia +ue no seala portadora de la recuencia de radio seleccionada +ue, si se le permite entrar a un receptor y mezclarsecon el oscilador local, producir$ una recuencia de producto cruzado +ue es i2ual a la recuencia interme-dia. :na recuencia ima2en es e+ui#alente a una se2unda recuencia de radio +ue producir$ una > +ueintererir$ con la > de la recuencia de radio deseada. :na #ez +ue una recuencia ima2en se ha mezcladoen orma descendente hasta lle2ar a la >, no puede sacarse por iltración o supresión. i la portadora deR seleccionada y su recuencia ima2en entran a un receptor, al mismo tiempo, ambas se mezclan con larecuencia del oscilador local y producen dierentes recuencias +ue son i2uales a la >. "n consecuencia,dos estaciones dierentes reciben y se demodulan simult$neamente, produciendo dos con3untos de re-


15/26

cuencias de inormación. , tiene+ue +uitarse de la recuencia del oscilador local por un #alor i2ual a la >. ;on inyección lateral superior,la R seleccionada est$ por deba3o del oscilador local por una cantidad i2ual a la >. por encima del oscilador local.6atem$ticamente, para la inyección lateral superior, la recuencia ima2en %im& es

im F loM i %(-7a&

y, ya +ue la R deseada es i2ual a la recuencia del oscilador local menos la >,

im F r M ?i %(-7b&

/a i2ura (-1* muestra el espectro de recuencias relati#o para las recuencias de R, >, oscilador lo-cal, e ima2en para un receptor superheterodino, utilizando inyección lateral superior. +uí podemos #er +ueentre m$s alta sea la >, m$s le3os se encuentra dentro del espectro de recuencias la recuencia ima2en deR. deseada. , es m$s diícil construir ampliicadores estables de alta 2a-nancia. y laestabilidad al seleccionar la > para un receptor de radio.

Relación de rechazo de la recuencia ima2en. /a relación de rechazo de la recuencia ima2en%>RR& es una medición numrica de la habilidad de un preselector para rechazar la recuencia ima2en. RR. 6atem$ticamente, >RR es

FRR = %1 + > ?ρ

?%(-8a


16/26EJEMPLAR DE DISTRIBUCIÓN GRATUITA 1K

Figura 4.11.- Frecuencias de la señal y del oscilador local

Figura 4.12.- Receptor de banda de radiodifusin de !"

"l mezclador y el oscilador local utilizan un solo transistor en una coni2uración llamada convertidorautodino. "sto se hace por economía= desde el punto de #ista de la estabilidad y la reducción de respuestasespurias sería me3or usar un oscilador local separado.

/a > es de (DD GHz, y se utiliza inyección lateral alta %hi2h-side in3ection&, es decir, el osc ilador lo-cal se s intoniza para +ue 2enere una recuencia +ue es s iemp re (DD GHz mayor +ue la recuencia delaseal entrante. "sto se lle#a a cabo por medio de dos capacitores #ariables, uno para el circuito de entrada yotro para el oscilador local, montados en un solo e3e. /a sección del oscilador local tiene menos placas y me-nor capacitancia +ue la sección del mezclador. Beben hacerse a3ustes para permitir un se2uimiento razo-nablemente preciso por el inter#alo de sintonización, pero esto no es tan crítico como para un receptor de@R, puesto +ue el circuito sintonizado de entrada tiene un ancho de banda bastante amplio y una li2eramala sintonización del circuito tendr$ poco eecto. /a selección real de la estación deseada depende dela sintonización del oscilador local., m$s cerca estar$ la R a la recuencia ima2en.



Figura 4-12 Rec=azo de frecuencia ima%en.

Figura 4-13 !spectro de frecuencias pa ra el ejemplo D.

Besde los e3emplos (-K y (-7, puede #erse +ue entre m$s alta sea la portadora de R, m$s diícil ese#itar +ue entre la recuencia ima2en al receptor. RR, las portadoras de R m$s altas re-+uieren de un iltro para el selector de m$s alta calidad. "sto se ilustra en la i2ura (-19.

Puntos do!les. /os puntos dobles ocurren cuando un receptor reco2e la misma estación endos puntos cercanos del cuadrante del receptor utilizado para sintonizar. :n punto es el lu2ar deseado y elotro punto se llama el punto espurio. /os puntos dobles son causados por una mala selecti#idad rontal o

por un rechazo inapropiado de la recuencia ima2en.



/os puntos dobles son noci#os, por+ue las estaciones dbiles pueden ser eclipsadas por la recepciónde una estación poderosa cercana en la localidad espuria del espectro de recuencias. /os puntos dobles

pueden utilizarse para determinar la recuencia intermedia de un receptor desconocido, ya +ue el puntoespurio del cuadrante es, precisamente, dos #eces la recuencia central de > por deba3o de la recuenciareceptora correcta.

#tras respuestas espuriasdem$s de las frecuencias im


19/26EJEMPLAR DE DISTRIBUCIÓN GRATUITA 1)

Circ!itos detectores de AM/a unción de un detector de 6 es demodular la seal de 6, recuperar y reproducir la inormación

de la uente ori2inal. /a seal recuperada debe contener las mismas recuencias +ue la seal de inorma-ción ori2inal %banda base& y debe tener las mismas características relati#as de amplitud. l detector de 6a #eces se le llama el se%undo detector, siendo el mezcladorAcon#ertidor el primer detector por+ue precedeal detector de 6.

%etector de picos. /a i2ura (-?Ka muestra un dia2rama es+uem$tico para un demodu-lador de 6 sencillo no coherente, +ue se llama com!nmente un detector de picos. Bebido a +ue undiodo es un dispositi#o no lineal, ocurre una mezcla no lineal en B 1 cuando dos o m$s seales se apli-can a su entrada.


20/26EJEMPLAR DE DISTRIBUCIÓN GRATUITA ?*

Bebido a +ue la red de RG es un iltro pasa-ba3os, solamente las recuencias de dierencia pasan a lasección de audio. n#irtiendo simplemente el diodo, el circuito se con#ierte endetector de picos ne2ati#o. "l #olta3e de salida alcanza su amplitud pico positi#a al mismo tiempo +ue la

en#ol#ente de entrada alcanza su #alor m$ximo positi#o %Omax& y el #olta3e de salida #a a su amplitud picomínima al mismo tiempo +ue el #olta3e de entrada #a a su #alor mínimo %O min&


21/26EJEMPLAR DE DISTRIBUCIÓN GRATUITA ?1

ta, la orma de onda de salida aseme3a una seal rectiicada de media onda. "sto a #eces se llama distor sión del rectificador y se muestra en la i2ura (-?8b. i la constante de tiempo RG es demasiado 2rande, la pendiente de la orma de onda de salida no puede se2uir a la pendiente de la en#ol#ente. "ste tipo de dis-torsión se llama recortador dia%onal y se muestra en la i2ura (-?8c.

/a red de RG +ue si2ue del diodo en un detector de picos es un iltro de pasa-ba3os. /a pendiente de la en-#ol#ente depende tanto de la recuencia de la seal modulante como del coeiciente de modulación %m&


22/26

en donde m%max& F recuencia m$xima de la seal modulante %hertz& m F coei-ciente de modulación %sin unidades&

RG F constante de tiempo %se2undos&

Figura 4-2% $etector de picos positivoE (a) forma de onda de entrada (b) forma de onda de sali da.

Figura 4-28 $istorsión del detectorE (a) envolvente de entrada (b) distorsión del rectificador (c) recortador dia%onal.


23/26

Figura 4-2& Receptor de "# con un "IG sencillo

Dise"o de !n detector de AM a diodo"n el circuito de la i2ura (-91,

♦ R/ e+ui#ale a la resistencia de car2a +ue presenta la etapa de audio.♦ "l circuito de 5; hace +ue la amplitud de la portadora permanezca constante a la entrada del

detector.♦ "l potenciómetro < traba3a como resistencia de descar2a del capacitor y control de #olumen de

audio.♦ R a2c e+ui#ale a la resistencia +ue presentan los circuitos a los +ue se conecta.♦ "l circuito R1 ;( es un iltro pasa ba3os para promediar la seal de audio de modo tal +ue la

ten- sión de 5; sea e+ui#alente a la amplitud de la portadora sin modular.♦ ;D es un capacitor de paso para blo+uear la c.c.


24/26

C $ C

%

R a & c

C '

C (

P

R L

R a & c

R $

R $

P

P

R L

D$ C)

L$*

+$

Ec

-

R$

Figura 4-31 $etector de "# a diodo

/as condiciones de diseo son=

1.- /a reactancia de ;( %iltro pasa-ba3os& a la recuencia mínima de audio debe

ser= c(%min& XX R 1


25/26

Figura 4-33 Gircuito e&uivalente de alterna


26/26

cap04recepciondeam resumido

Documents