Memoria

ÍNDICE
0. Introducción
1. Desarrollo
1.1. Amplificador Selectivo
1.2. Discriminador de frecuencias
1.3. Detector de envolvente
1.4. Simulación con excitación simple
1.5. Cosimulación
2. Conclusiones

INTRODUCCIÓN
Nos disponemos en este proyecto a simular mediante herramientas informáticas un sistema
electrónico que sea capaz de recibir una señal modulada en frecuencia (FM), comprenderla ytratarla para su posterior utilización.
Estas herramientas serán, el programa de simulación de circuitos „WinSpice‟ y algún programa
matemático con suficiente potencia como para tratar datos de gran tamaño, en nuestro caso
utilizaremos el entorno de „MatLab‟, tato para este primer fin como para escribir los códigos
necesarios en „WinSpice‟ con su „Editor‟.
Esta memoria representa un conciso resumen deltrabajo realizado por el alumno, pues ha sido
necesario un gran número de simulaciones erróneas para obtener un correcto funcionamiento
del sistema deseado. Para más información, contacte con el alumno.

DESARROLLO
Expondremos en este apartado los resultados para todos los puntos y aspectos de interés
recogidos en el guión del trabajo facilitado por el profesor.

1. AMPLIFICADOR SELECTIVO
[1]RESPUESTA EN FRECUENCIA
X: 7.101e+005
Y: 36.94

40
35
30

Gain (dB)

25
20
15
10
5
0
-5

0

0.5

1

1.5
Freq (Hz)

2

Figura 1. Respuesta frecuencial

2.5

3
6

x 10

Hemos obtenido, en la Figura 1, la ganancia del amplificador en un rango de frecuencias
adecuado para una buena visualización del resultado. Se observan una frecuencia de paso (fr),
un ancho de banda (BW) y una ganancia máxima delamplificador ( GMáx):
𝑓𝑟 = 710.1 (𝑘𝐻𝑧)

𝐵𝑊 = 16.3 (𝑘𝐻𝑧)

𝐺𝑀á𝑥 = 36.94 (𝑑𝐵)

Siendo Q el factor de calidad del circuito resonante RLC, los resultados teóricos para la
frecuencia de paso y el ancho de banda están dados por:

𝑄 =

𝑅𝐶
𝐿𝐶 𝜔 𝑝

𝐵𝑊 =

= 𝑅𝐶 𝐶𝐶 𝜔𝑝 = 2𝜋𝑅𝐶 𝐶𝐶 𝑓𝑝

𝑓𝑟 =

1
2𝜋 𝐿𝐶 𝐶𝐶

= 711.8 𝑘𝐻𝑧

𝑓𝑟
1
=
= 15.9 (𝑘𝐻𝑧)
𝑄
2𝜋𝑅𝐶 𝐶𝐶

Los resultados de la simulación se corresponden con los teóricos, habiendopequeñas
diferencias debidas a la aportación de realidad de 𝑤𝑠𝑝𝑖𝑐𝑒 (modelo del BJT; comportamiento no
ideal de los componentes R, L y C; etc.).
Podemos corroborar esto si recordamos que el factor de calidad es tanto mayor cuanto menor
es el ancho de banda. Hemos obtenido un BW ideal menor que el de la simulación, con lo cual,
nuestra simulación será de „‟peor calidad‟‟ que el caso ideal, como eslógico.
Respecto al estado del BJT, mediante −> 𝑠𝑕𝑜𝑤 𝑎𝑙𝑙 se obtiene:
𝑉𝑏𝑒 = 0.732 𝑉 ≈ 0.7 𝑉 = 𝑉𝑏𝑒𝐴𝐶𝑇
𝑉𝑐𝑒 = 𝑉𝑐𝑏 + 𝑉𝑏𝑒 = 5.63 + 0.732 = 6.362 > 0.2 = 𝑉𝑐𝑒𝑆𝐴𝑇
Se cumplen ambas condiciones para que nuestro BJT esté en su región activa de
funcionamiento, como debe ser para garantizar su función en el amplificador.
Modificaciones a los valores de componentes:
𝑳𝑪 = 𝟎. 𝟖 (𝝁𝑯) :

𝑓𝑟 = 794.2 (𝑘𝐻𝑧)

𝐵𝑊 = 16.3(𝑘𝐻𝑧)

La frecuencia de paso aumenta, y el ancho de banda se mantiene constante; estamos
amplificando alrededor de otra frecuencia, es decir, filtrando a otra frecuencia. Este es el
resultado de cambiar los valores del tanque resonante, como se deduce de sus ecuaciones.
𝑹𝑳 = 𝟓𝟎 (𝛀) :

𝑓𝑟 = 710.1 (𝑘𝐻𝑧)

𝐵𝑊 = 80.7 (𝑘𝐻𝑧)

La frecuencia de paso se mantiene constante, y el ancho de banda aumenta,también se
aprecia una disminución de la ganancia máxima. Así que, sí; el filtro se ve afectado en lo que
respecta a calidad del filtrado, pues nuestro BW ha aumentado considerablemente.
Todo esto se ve reflejado en las curvas de la Figura 2.
Las conclusiones de estas dos modificaciones son: la efectividad del RLC como filtro, pudiendo
adecuarlo a mis necesidades regulando sus parámetros; y que lacalidad final del filtrado
dependerá también de la carga a la salida del sistema (la ganancia también depende de ello,
aunque esto representa amplificación, no filtrado).

40
35
30

Valores Nominales
LC = 0.8 uH

Gain (dB)

25

RL = 50 ohm
20
15
10
5
0
-5

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1
Freq (Hz)

1.2

1.4

1.6

1.8

2
6

x 10

Figura 2. Variaciones

[2] RESPUESTA EN EL TIEMPO
Hemos simulado más de 50...