Demodulador FSK

PRÁCTICA 5:
DEMODULADOR FSK
MEDIANTE PLL

POP Tecn. Electrónicas y Comun.
SISTEMAS DE COMUNICACIONES
DIGITALES

Práctica 5. Demodulador FSK mediante PLL
5.1. Objetivos
Estudiar el funcionamiento de un PLL y su aplicación para la demodulación de
una señal modulada FSK.
5.2. El PLL LM565
El LM565 es un circuito de fase cerrada (PLL) de propósito general que dispone
de un osciladorcontrolado por tensión (VCO) altamente lineal y un detector de
fase doblemente balanceado con buena supresión de portadora. Las
aplicaciones en las cuales puede
utilizarse este dispositivo son varias:
sincronización de datos, demodulación
de FM o FSK,
demodulación
coherente, sintetizador de frecuencia,
multiplicador de frecuencia, etc.
Tanto la frecuencia de oscilación libre
del VCO como elancho de banda del
filtro
pueden
ser
seleccionados
mediante el uso de resistores y
capacitores externos. A continuación se detallan las características más
importantes de este dispositivo.
Detector de Fase
Impedancia de entrada
Resistencia de salida
Sensibilidad KD
Oscilador controlado por tensión
Frecuencia máxima de operación
Sensibilidad KO
Bucle cerrado
Ganancia del lazo KOKD5 kΩ
3,6 kΩ
0.68 V/rad
500 kHz
4,1 fO rad/sec·V (fO, frec. VCO)
2,8·fO Hz (Alimentación ± 6V)

La frecuencia de oscilación libre del VCO viene dada aproximadamente por:

f0 ≅

0,3
R0 C 0

(1)

donde R0 y C0 son los valores de la resistencia y condensador externos
conectados a las patillas 8 y 9 del circuito integrado. De esta forma, la ganancia
del lazo viene dada por:
K0KD =33,6 f 0
VC

(2)

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siendo VC la tensión de alimentación total. El rango de frecuencias en el que el
bucle puede mantenerse cerrado (rango de retención) es
∆f H = ±

8f
K0KD
≅± 0
2π
VC

(3)

5.3. Realización práctica
5.3.1. Modulador FSK
En la figura1 se muestra el circuito práctico que permite generar la señal
modulada FSK mediante el uso de un temporizador NE555. El funcionamiento
de dicho circuito es el siguiente:
a) Cuando la señal moduladora digital está en el nivel lógico alto la carga
del condensador se produce a través de las resistencias de 4,7 kΩ y 22 kΩ
estando en paralelo y la resistencia de 10 kΩ. En cuanto a la descarga delcondensador, ésta se produce únicamente a través de la resistencia de
10 kΩ. De esta forma los tiempos a nivel lógico alto y bajo a la salida del
temporizador son:
W1 = 0,693( R1 || R3 ) R2 C
W2 = 0,693R2 C

(4)

R1 = 4,7 kΩ, R2 = 10 kΩ, R3 = 22 kΩ, C = 47 nF
b) Cuando la señal moduladora está en el nivel lógico bajo, la carga del
condensador se produce a través de las resistencias de4,7 kΩ y 10 kΩ,
pero parte de dicha corriente se va a tierra a través de la resistencia de
22 kΩ. Esto complica un poco el análisis del circuito, pero es claro ver
que la carga será más lenta, por lo que el tiempo en el que la salida del
temporizador está a nivel alto será mayor que antes.
W1 = −τ ln

1− 2 B
3
1
1− 3 B

(5)
R1 R2
R1
A = R1 + R2 +
, B = 1+
,τ = AC / B
R3
R3
Encuanto a la descarga, ésta se produce al igual que antes únicamente
por la resistencia de 10 kΩ, por lo que el tiempo a nivel bajo será igual
que en el caso anterior.
De esta forma, con este sencillo circuito podemos generar una señal modulada
FSK (con portadora digital) cuyas frecuencias están en torno a 1 kHz y 1,2 kHz
para el nivel bajo y el nivel alto, respectivamente.
1. Realizar dichomontaje y aplicar una señal moduladora digital con +6V
para el nivel lógico “1” y 0V para el nivel lógico “0”, y frecuencia en
torno a 20 Hz.

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2. Observar la señal de salida del modulador y medir las frecuencias de
salida para ambos niveles lógicos. Comparar los...