Experiência - 4 Introdução a Comunicação Analógica

Experiência - 4 Introdução a Comunicação Analógica
Introdução teórica – Modulação AM-DSB-FC
O sinal modulado AMDSB possui a seguinte expressão: e(t) = [Ec + K.em(t).cosct],
sendo K, uma constante do circuito modulador.
Desenvolvendo a expressão acima, tem-se:
K .Em
K .Em
e(t )  Ec . cos ct 
cos(c  m )t 
cos(c  m )t
2
2
Onde: Ec.cosct é a portadora e em(t) = Em.cosmt é a informação transmitida.
O índice de modulação em amplitude é representado por m = K.Em / Ec
mE c
mE c
e(t )  E c . cos c t 
cos(c  m )t 
cos(c  m )t
2
2
Prof. Marcos S.V. & Paulo A. G.
Laboratório de Comunicações I
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Modulação em amplitude:
Medida do Índice de Modulação m:
a)
Medida direta pelo osciloscópio:
Observa-se o sinal modulado na tela do osciloscópio, mede-se Emáx e Emin e
aplica-se a relação:
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b)
Método do Trapézio
Neste método, injeta-se o sinal modulado na entrada vertical do osciloscópio e o sinal de
informação em(t) na entrada horizontal do osciloscópio. Se os sinais estiverem em fase,
observa-se um trapézio:
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Parte Prática:
Parte 1: Familiarização com a Placa do Sistema
O procedimento a seguir é dividido em três seções:
Blocos de circuitos osciladores
-
Blocos de circuitos de transmissão e recepção AM/SSB
Blocos de circuitos de modulação e demodulação angular
I.
Blocos de circuitos osciladores: VCO-LO e VCO-HI
- O bloco VCO-LO é um circuito oscilador que
executa três funções :
1.
gerar um sinal de 1000KHz,
2.
um de 452 KHz ou um sinal de FM.
- O bloco VCO-HI gera um sinal de 1455KHz
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1.
Localizar na placa, o bloco VCO-LO
Inserir um “jumper” nos pontos de 1000KHZ.
O potenciômetro do bloco, ajusta a amplitude
do sinal.
O potenciômetro da fonte negativa ajusta a freqüência do VCO-LO
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2.
Conectar o canal 1 do osciloscópio
entre o ponto OUT do VCO-LO e o terra do
mesmo no terra da placa.
3.
Atuar nos potenciômetros
anteriormente descritos do VCO-LO. Medir
as tensões e freqüências do sinal de saída
para diversas posições dos potenciômetros.
4.
Remover o "jumper", dos pontos de
1000KHz e inserí-los nos pontos de 452KHz.
Repetir o item 3.
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5.
Localizar na placa, o bloco VCO-HI
O potenciômetro do bloco, ajusta a amplitude do sinal. O potenciômetro da fonte
positiva ajusta a freqüência do VCO-HI.
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6.
Conectar o canal 1 do osciloscópio entre o ponto OUT do VCO-HI e o terra
do mesmo no terra da placa.
7.
Atuar nos potenciômetros anteriormente descritos do VCO-HI. Medir as
tensões e freqüências do sinal de saída para diversas posições dos
potenciômetros.
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II. Blocos de circuitos de transmissão e recepção AM/SSB
8.
Localizar no circuito os blocos: transmissor e receptor AM/SSB. Esse
bloco pode ser configurado para transmitir sinais AM-DSB ou AM-SSB.
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O bloco Transmissor AM/SSB possui 3 chaves: S1, S2 e S3
- Quando S1 é colocada em ON, o modulador do transmissor é automaticamente
ajustado para a saída DSB.
- Quando S2 é colocada em ON, o misturador do transmissor é automaticamente
ajustado para a saída DSB.
- Quando S3 é colocada em ON, a rede casadora da antena é automaticamente
ajustada para uma impedância de 330W.
- Quando as 3 chaves estiverem em OFF, os ajustes devem ser estabelecidos
manualmente.
Você pode ajustar a impedância no circuito de casamento da antena para 330W,
conectando o circuito de calibração a 330W.
O resistor de 51W simula a impedância na antena.
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Ajuste então a impedância (circuito de casamento da antena) para 330W.
Para isso lembre-se de conectar o circuito de calibração a 330W
Pode-se configurar o bloco receptor AM/SSB para sinais AM-DSB ou AM-SSB.
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O resistor R8 (1MW), simula perdas na transmissão.
O bloco transmissor AM/SSB é conectado ao bloco receptor AM/SSB através de
um conector de dois terminais.
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O receptor AM-DSB consiste dos módulos: filtro de RF, amplificador de RF,
misturador, filtro FI e detetor de envoltória.
O receptor SSB consiste dos módulos: filtro de RF, amplificador de RF,
misturador, filtro FI, detetor de produto e filtro de áudio.
Um circuito de controle automático de ganho (AGC) pode ser conectado ao
circuito receptor SSB.
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9.
Localizar o bloco transmissor AM/SSB na placa. Conectar o circuito
transmissor SSB conforme a figura abaixo:
Relacionar quais os
blocos que estão ligados.
10.
Localizar o bloco receptor AM/SSB na placa. Conectar o circuito receptor
SSB conforme a figura abaixo:
Conectar o bloco VCOHI em C no misturador e
conectar o bloco VCOLO em C no detetor de
produto.
Relacionar quais os
blocos que estão ligados
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11. Conectar o circuito Controle Automático de Ganho no circuito receptor SSB.
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III. Blocos de Modulação e Demodulação Angular
11.
Localizar os blocos Modulador de Fase, Detetor de Quadratura, PLL e
VCO-LO, na placa.
12. O bloco VCO-LO pode também funcionar como um modulador em freqüência.
O sinal de saída 452KHz é a freqüência da portadora FM.00
Um sinal externo de um gerador de sinais faz a função de sinal modulador
13. O bloco modulador de fase, consiste de um modulador
e um limitador de fase.
O bloco VCO-LO fornece a portadora FM de 452KHz em
C que é modulada em fase por um sinal modulador de
5KHz que está conectado em M.
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O limitador reduz a amplitude do sinal PM.
14. O bloco Detetor de Quadratura consiste de Deslocador / Limitador de Fase,
Detetor de Fase e Filtro.
Um sinal modulado em FM é aplicado no bloco VCOLO e também no bloco Deslocador / Limitador de Fase
que desloca a fase em 90° e limita a amplitude.
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15. Os dois sinais de FM : o sinal original e o sinal com a fase deslocada, são
colocados no Detetor Fase, onde o sinal modulador é recuperado.
O Filtro remove a alta freqüência da saída do detetor de fase, permitindo a
passagem somente da informação (sinal modulador).
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16. O bloco PLL consiste de :Detetor de Fase, Filtro, Amplificador e VCO.
O sinal de RF é um sinal modulado em FM, a partir do bloco VCO-LO. Um
conector de dois terminais, liga o Filtro ao bloco Amplificador para realimentar o
Detetor de Fase.
A saída do filtro é a mensagem recuperada,
que é realimentada através do amplificador
para o VCO.
A freqüência do VCO, segue a
freqüência do sinal FM.
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17. Conectar o gerador de sinas ao bloco
VCO-LO em M e conectar a saída OUT do
bloco VCO-LO (FM) ao bloco Detetor de
Quadratura, conforme a figura:
18. Conectar o bloco VCO-LO e o gerador
de sinais ao bloco Modulador de Fase,
conforme a figura:
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19. Conectar o gerador de sinais no bloco VCO-LO em M. Conectar o Bloco
VCO-LO ao PLL conforme a figura:
No bloco PLL, inserir um "jumper" entre os Blocos Filtro e Amplificador.
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Parte 2: Conceitos de Comunicação Analógica
1. Localizar o bloco transmissor AM/SSB na placa comunicações analógicas e
conectar o sinal gerador para M no modulador conforme figura:
Colocar as chaves S1, S2 e S3 para OFF.
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2. Conectar o canal 1 do osciloscópio em M (entrada do sinal modulador)
3. Ajustar o gerador de sinais para 400mV, 2KHz, senoidal para M.
4. Localizar o bloco VCO-LO.
5. Colocar o "jumper" na posição 1000KHz do bloco VCO-LO.
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6. Conectar a saída OUT do bloco VCO-LO em C (entrada da portadora) no
modulador.
7. Conectar o canal 2 do osciloscópio em C, com o sincronismo pelo canal 2.
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8. Ajustar a amplitude da saída do VCO-LO para 500mV, atuando no potenciômetro
do bloco.
9. Ajustar a freqüência de saída do VCO-LO para 1000KHz, ajustando o botão da
fonte negativa do bastidor.
10. Verificar e anotar o sinal do canal 2. Que sinal é esse ?
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11. Ajustar o botão do potenciômetro do modulador para o máximo, (tudo para a
direita). Conectar o canal 2 na saída do modulador. O sincronismo deverá ser
pelo canal 1.
12. Lentamente virar o botão do
potenciômetro para que a forma de onda
AM apareça no canal 2, conforme a
figura:
Anotar a forma de onda obtida
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13. Conectar o modulador no
Amplificador de Potência. Conectar a
saída do amplificador de potência de RF
na entrada do detetor de envoltória no
bloco receptor AM/SSB.
14. Conectar o canal 2 do osciloscópio
na saída do detetor de envoltória.
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15. Comparar o sinal modulador no canal 1 com a saída do detetor de
envoltória no canal 2. O que representa o sinal do canal 2 ?
16. Variar a amplitude e a freqüência do sinal modulador no gerador de
sinais. Verifique o que ocorre com o sinal na saída do detetor de
envoltória.
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Este “Teste do Módulo” deverá ser feito no próprio
Laboratório sob a supervisão do professor.
Ao finalizar o “Teste do Módulo” entregue suas
respostas para o professor.
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