Laboratorio de fm

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MODULACION Y DEMOLUDACION FM.
Gerson Guerrero (200020782) – Jorge Perez (200019317), Miguel Muñoz (200018743)

Palabras Claves- Modulacion angular, VCO, PLL, frecuencia portadora, rango de enganche, rango de captura, ancho de banda, amplitud del mensaje.

I. INTRODUCCION

.En esta experiencia se implementara el uso de un VCO y un PLL, para simular un sistema de comunicaciónanalógica FM. Como objetivos primarios buscamos establecer la frecuencia de la señal portadora, es decir la que genera el VCO, además de eso buscamos asignar un rango de frecuencia adecuada para llevar a cabo la demodulación.

II. DISEÑO

II.A. DISEÑO DEL MODULADOR (VCO)
Debido a las indicaciones requeridas para la modulación de un tono, resulta mas eficiente utilizar un oscilador controlado porvoltaje (VCO), el cual esta diseñado para controlar su frecuencia de oscilación a través de la tensión aplicada DC. En nuestro caso se utiliza una de muchas aplicaciones que tiene incorporado el circuito integrado XR2206, el cual es un monolito que entre sus aplicaciones se encuentra la de operar como modulador FM de una señal.Los parámetros más relevantes del modulador son:
Frecuencia deportadora u oscilación:

Fc= 235KHz

La sensibilidad de frecuencia del modulador es:

Kf= 26.6K Hz/V

Otros parámetros involucrados en el diseño del modulador, por lo tanto importantes a la hora de realizar un análisis mas minucioso son la amplitud de la señal mensaje ajustado a 2v, la frecuencia de la señal mensaje que era de 10KHz.
Para el diseño del modulador a esta frecuencia se uso comoayuda la hoja de datos del XR2206, para calcular los valores de resistencia y capacitancias del circuito mostrado en la Figura 1.

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Figura 1. Diagrama esquemático modulador FM, implementando un XR2206.

En donde los parámetros mas importantes vienen dados en el circuito conectado al pin 7, el cual controla la frecuencia portadora Fc. La Figura 2 muestra este circuito.

[pic]

Figura 2.Circuito de conexión para un barrido en frecuencia.

La frecuencia de la portadora se escogió libremente, para implementar obtener dicha frecuencia, es necesario diseñar el circuito mostrado en la Figura 2, ajustando los valores de Rc= 100K, C=120pF, y R=22.2K. Dichos valores son obtenidos mediante la Ec.1.

[pic] (Ec.1)

II.B. DISEÑO DEL DEMODULADOR. (PLL)

En la etapa dedemodulación se ubica un PLL (Phase Loop Locked), el cual es un circuito que permite que una señal de referencia externa controle la frecuencia y la fase de un oscilador, que en nuestro caso es el XR2206.
Para mayor facilidad de diseño se empleo el Circuito Integrado CD4046, el cual es un modulador y demodulador FM, también tiene otras aplicaciones como conversión de Voltaje a frecuencia entre otros.
Laprincipal diferencia de este dispositivo es que cuando se es usado como demodulador, su señal de entrada tiene que ser un pulso rectangular, lo cual no es ningún problema, ya que el XR2206 también posee una salida con un pulso rectangular.

[pic]

Figura CD4046

Para nuestro caso la frecuencia natural de oscilación es la frecuencia propia de oscilación la cual es la frecuencia del VCO sinestar controlado por voltaje, la cual es de 220KHz. Para nuestro circuito

R1=39k

C1= 120pF

R3= 10K

C2=10uF

Las frecuencias de enganche se calculo al colocar la frecuencia de entrada en un valor menor al de la frecuencia propia del oscilador, e ir aumentando poco a poco hasta que se produce el enganche en fase, luego se sigue aumentando el valor de la frecuencia hasta que se sale de esterango, luego este valor de frecuencia es el máximo valor de frecuencia, luego se hace el proceso inverso, reduciendo la frecuencia de la señal de entrada hasta que nuevamente quede enlazada en fase, hasta el punto en el que nuevamente se pierda, este ultimo punto es la frecuencia mínima, por lo tanto el rango de frecuencia de enganche se calcula:

[pic]
En donde f2 es la frecuencia máxima...
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