Modulação AM-DSB-SC e AM- SSB

Apresentação em tema: "Modulação AM-DSB-SC e AM- SSB"— Transcrição da apresentação:

1 Modulação AM-DSB-SC e AM- SSB
Introdução teórica: A modulação AM-DSB-SC é caracterizada pela supressão da portadora, possuindo a seguinte expressão: e(t)=K.em(t).ec (t) => sinal modulado AM-DSB-SC Desenvolvendo e(t), temos: e(t)=K.em(t).ec(t) = K.Em.Ec.cos.(m.).t.cos.(c).t O espectro de freqüências do sinal modulado AM-DSB-SC é: Existem duas raias e a Portadora Suprimida

2 Para um caso geral, onde o sinal modulador possuir n freqüências,
o espectro do sinal modulado será: A forma de onda do sinal modulado em AM-DSB-SC tem o seguinte aspecto: De acordo com a expressão do sinal modulado AM-DSB-SC, temos que: e(t) = K.em(t).Ec.cos(c).t, tem-se: a) Se o sinal K.Ec.em(t) for positivo, a oscilação K.em(t).Ec.cosct estará em fase com cosct. b) Se o sinal K.Ec.em(t) for negativo, a oscilação K.em(t).Ec.cosct estará defasada de 180 em relação a cosc.t. Conclui-se que toda vez que em(t) trocar de polaridade, a oscilação K.em(t).Ec.cosc sofrerá uma inversão de fase.

3 Parte1: Modulação em Amplitude
Objetivo: - Descrever a geração dos sinais modulados em amplitude e explicar como o sinal modulador afeta a forma do sinal modulado em amplitude. - Calcular o índice de modulação de um sinal AM - Descrever modulação 100%, modulação em excesso e eficiência na transmissão

4 Parte Prática Parte 1 - Modulador Balanceado e Filtro LSB Objetivo:
Descrever como um Modulador Balanceado produz um sinal DSB-SC Explicar como o AM-SSB é a saída do filtro LSB Entender porque o AM-SSB tem baixo consumo de potência e largura de banda estreita Equipamento necessário: Bastidor F.A.C.E.T. Placa de Comunicações Analógicas Osciloscópio duplo canal Gerador de Sinais

5 Procedimento: Modulador Balanceado:
Converte a portadora e o sinal modulador em um sinal DSB-SC. Nesta etapa você irá produzir um sinal AM-DSB-SC no modulador balanceado, modulando uma portadora de 452kHz com um sinal modulador de 3kHz . Você irá verificar a diferença entre um sinal AM-DSB-SC e um sinal AM-DSB-FC 100% modulado. As entradas do modulador balanceado são: a informação (sinal modulador) de 3KHz e a portadora de 452kHz.

6 - Os sinais na saída do modulador balanceado são a soma (455kHz) referente à USB e a diferença (449kHz) referente à 449kHz. - A portadora (452kHz) será suprimida, ajustando-se o potenciômetro de nulo do modulador. - Atuando no potenciômetro do modulador o sinal varia de AM-DSB-FC para AM-DSB-SC.

7 1. Localizar os blocos AM-SSB e VCO-LO na placa
1. Localizar os blocos AM-SSB e VCO-LO na placa. Conectar o circuito conforme a figura. Colocar o jumper no VCO-LO na posição 452kHz. 2. Conectar o canal 1 do osciloscópio na entrada M (sinal modulador) do Modulador. Ajustar o gerador de sinais para 0,8Vpp a 3kHz. Observar e anotar a forma de onda.

8 3. Conectar o canal 2 do osciloscópio na entrada C (portadora) do Modulador.
Ajustar VCO-LO para 0,6 Vpp, 452kHz em C. Ajustar a freqüência da portadora através do botão da Fonte Negativa do Bastidor e a amplitude da portadora pelo botão do bloco VCO-LO. 4. Ajustar as chaves S1, S2 e S3 para OFF.

9 5. Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do modulador , com o sincronismo pelo canal 1 (sinal modulador). Girar o botão da fonte negativa totalmente no sentido anti-horário. 6. Girar o potenciômetro do modulador e verificar as formas de onda nas diversas posições. Ajustar o sinal para AM-DSB-SC.

10 B) Filtro LSB: Produz um sinal AM-SSB, filtrando o sinal AM-DSB-SC . Quando o botão da fonte negativa do bastidor está totalmente no sentido anti-horário, a freqüência da portadora é menor do que 450 kHz. Como conseqüência, as bandas laterais (LSB e USB) são menores do que as freqüências contidas na banda passante do filtro, conforme mostra a figura abaixo. Girando-se o botão para a direita, ajustando-se a freqüência da portadora em 452 kHz, a banda lateral superior, (USB) será a freqüência central do filtro. Esta banda, portanto, será amplificada, enquanto a banda lateral inferior (LSB), será fortemente atenuada. Temos então, um sinal AM-SSB.

11 Se continuarmos a girar o botão para a direita, pode-se chegar a um ponto, com a freqüência da portadora a 455kHz, onde as duas bandas estão dentro da faixa do filtro. Temos então, um sinal AM-DSB-SC.

12 Continuando a girar o botão para a direita, pode-se chegar a um ponto, com a freqüência da portadora a 458kHz onde teremos um sinal AM-SSB a 455kHz. Continuando a girar o botão para a direita, pode-se chegar a um ponto, com a freqüência da portadora a 458kHz onde teremos um sinal AM-SSB a 455kHz.

13 7. Conectar o filtro LSB ao modulador, através de um jumper
7. Conectar o filtro LSB ao modulador, através de um jumper. S1 deve estar em ON e S2 e S3 em OFF. No procedimento anterior você ajustou o sinal modulador para 0,8Vpp a 3KHz e o VCO-LO para 0,6Vpp. 8.Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do filtro LSB e o canal 1 na entrada M do modulador, com o sincronismo pelo canal 1.

14 9. No canal 2 irá aparecer um sinal próximo de zero, conforme a figura A . Variar a freqüência do VCO-LO, atuando lentamente no potenciômetro da fonte negativa no sentido horário, até que no canal 2 do osciloscópio apareça uma figura semelhante à figura B. 10.Visualize o sinal do canal 2, conforme a figura abaixo.

15 11. Continue a variar a freqüência, até aparecer um sinal conforme a figura abaixo. Que tipo de sinal é este ? Que freqüências estão na saída do filtro ? 12. Variar a freqüência para o outro lado até aparecer um sinal conforme a figura abaixo. Que tipo de sinal é este ? Que freqüências estão na saída do filtro ?

16 13. Continue a variar a freqüência, até que o sinal do canal 2 seja apenas uma linha. Que tipo de sinal é este ? Qual dos gráficos abaixo, representa essa situação ? 14. Retornar a freqüência do VCO-LO para que o sinal na saída do modulador seja AM-DSB-SC.

17 Parte 2: Misturador e Amplificador de Potência RF
Objetivo: - Descrever a operação do modulador balanceado. - Explicar a função da rede LC misturadora. - Descrever a operação de um amplificador de potência. - Entender as vantagens da transmissão AM-SSB. Introdução A Segunda seção do transmissor AM-SSB transforma a freqüência de 455kHz SSB para 1000KHz SSB. Em seguida a potência do sinal é amplificada para ser aplicada à antena.

18 - O processo de aumento da freqüência de 455kHz SSB para uma freqüência mais alta é chamado: Conversão Superior. - O Misturador, que é um modulador balanceado, executa a Conversão superior Procedimento - Misturador: 1. Conectar a saída do bloco VCO-HI na entrada C do misturador.

19 2. Conectar o canal 2 do osciloscópio na entrada C do Misturador
2. Conectar o canal 2 do osciloscópio na entrada C do Misturador. Ajustar o sinal de VCO-HI para 600mVpp. 3. Ajustar a freqüência de VCO-HI para 1455kHz. 4. O canal 1 do osciloscópio deverá estar na entrada M do modulador, com o sincronismo pelo canal 1. 5. Conectar o canal 2 do osciloscópio na entrada do misturador. Confirmar que é obtido um sinal AM-DSB-SC.

20 6. Conectar o canal 2 do osciloscópio no pino 6 do misturador
6. Conectar o canal 2 do osciloscópio no pino 6 do misturador. Ajustar o potenciômetro do misturador para que haja um sinal AM-DSB-SC no pino 6 do misturador (antes do filtro LC). 7. Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do pino 12 (após o filtro LC) do Misturador. Fazer o ajuste fino da freqüência do VCO-HI em 1455kHz, buscando obter o sinal AM-DSB-SC máximo no pino 12

21 8. Ajustar o botão do potenciômetro do misturador para aproximadamente a posição central, buscando o máximo aprofundamento no sinal AM-DSB-SC. 9. Com o sincronismo pelo canal 2, visualizar o sinal do pino 12. Abrir a escala de tempo e medir a freqüência do sinal.

22 10. Retornar o sincronismo pelo canal 1 do osciloscópio e visualizar o sinal AM-DSB-SC.
11. Enquanto observa o sinal AM-DSB-SC de 1000kHz no pino 12 do misturador, variar a amplitude do sinal modulador de 3kHz no gerador de sinais. A amplitude do sinal do pino 12 varia com a mudança da amplitude do sinal modulador ?

23 Amplificador de Potência RF e Rede Casadora de Antena
O amplificador de potência de RF é o mesmo circuito utilizado na transmissão AM-DSB-FC. - Quando S3 está ligado, a impedância na rede casadora é automaticamente ajustada para 330. 12. Ajustar o sinal para AM-SSB, atuando na freqüência do VCO-LO. Conectar o Amplificador de Potência de RF ao Misturador e à Rede Casadora de Antena através de jumpers, conforme a figura abaixo:

24 13. Ajustar S1, S2 e S3 para ON. Quando S1 e S2 estão ligados, eles balanceiam automaticamente o Modulador e o Misturador, respectivamente, para sinais AM-DSB-SC ou AM-SSB. Quando S3 está ligado, a impedância da Rede Casadora de Antena é automaticamente ajustada em 330. 14. Conectar o Canal 1 do Osciloscópio à entrada do amplificador de Potência de RF. Medir a tensão pico-a-pico (Vi).

25 15. Nas condições existentes, a corrente de entrada (Ii) do Amplificador de Potência de RF é cerca de 26A. Calcular: 16. Conectar o canal 2 do Osciloscópio na Saída da Rede Casadora de Antena. Medir a tensão de saída pico-a-pico em cima de R5 (Vo). Esse resistor simula a impedância da antena transmissora.

26 17. Calcular a potência rms dissipada por R5 (Po).
 18. Calcular o Ganho de Potência (Ap) sobre o Amplificador de Potência de RF e a Rede Casadora de Antena: Ap = Po/Pi 19. Em um sinal AM-DSB-FC, com m=1, cada banda lateral representa, 16,66% da potência total do sinal. Portanto calcular a potência total do sinal AM-DSB-FC (PT), conhecendo-se a potência medida sobre R5 (Po).