Modulador am
Implementaci´n de un modulador o AM
Con etapa amplificadora, etapa de predistorsi´n, casocodo o doblado y salida asim´trica. e
Sistemas Anal´gicos o ETSI de Telecomunicaci´n o
Himar Alonso D´ ıaz Juan Carlos Molina Rojas
´ Indice
1. Introducci´n o 2. Dise˜o n 2.1. Etapa de entrada . . . . . . . . . 2.2. Multiplicador anal´gico . . . . . . o 2.2.1. Polarizaci´n . . . . .. . . o 2.2.2. Margen din´mico . . . . . a 2.2.3. Desplazador de nivel . . . 2.3. Etapa cascodo doblado . . . . . . 2.4. Etapa de salida. Salida asim´trica e 3. Simulaci´n o 4. Montaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 3 4 4 5 6 6 7 7 8
1 Introducci´n o
3
1.
Introducci´n o
El principal objetivo de este trabajo es dise˜ ar e implementar un modulador de AM, n para lo cual haremos uso de un multiplicador anal´gico. Adem´s, hemos introducido etapas o a adicionales para obtener mayoresprestaciones, que comentaremos m´s adelante. a Hemos decidido utilizar un circuito integrado para el multiplicador –que adem´s ina cluye una etapa de predistorsi´n para evitar la necesidad de imponer limitaciones muy o estrictas a las se˜ ales de entrada– para asegurar la paridad de los transistores, y porn que la realizaci´n de esta etapa con componentes discretos no aportar´ ninguna novedad o ıainteresante en cuanto al dise˜ o. n
2.
Dise˜ o n
Tras presentar el esquema de la Figura 1 como anteproyecto, se nos exigen las siguientes restricciones: Amplitud m´xima de entrada a ±1, 5V Alimentaci´n o ±10V
Vcc
RX Vcc
R5 R3 R6 Q6 Q1 R2 R1 Vcc Q4 Q5 Q3 R7 R8
vo
Vee
RX
Q8 R9
Q9
vi Vee Q2 vportadora RP1 RP2
R4
Q7
500
500
500
500
500
500
R10R11
R12
Vee
Figura 1: Diagrama completo del circuito
2.1.
Etapa de entrada
Como la se˜ al de salida del micr´fono es muy peque˜ a, necesitaremos colocar una n o n etapa amplificadora a la entrada del multiplicador. En concreto, hemos utilizado un amplificador operacional en configuraci´n no inversora, para evitar problemas de adaptaci´n o o de impedancias. 3
2.2Multiplicador anal´gico o
4
Ajustaremos la ganancia a la hora de realizar el montaje, ya que desconocemos la amplitud de la se˜ al que proporciona el micr´fono. Adem´s, no incluiremos esta etapa en n o a la simulaci´n pues resulta irrelevante en el estudio que vamos a realizar. En la Figura 2 o se muestra el esquema de esta etapa.
R2 R1 Vcc
vi Vee
Figura 2: Etapa de entrada
2.2.Multiplicador anal´gico o
Esta es sin duda la etapa m´s importante del circuito, ya que es donde se multiplican a las se˜ ales de entrada. Hemos utilizado el circuito integrado MC1495, que adem´s de la n a c´lula de Gilbert, incluye una etapa de predistorsi´n y las fuentes de corriente necesarias e o para alimentar el circuito. La etapa de predistorsi´n calcula la tangente hiperb´lica inversa o o deuna de las se˜ ales de entrada, lo cual nos permitir´ introducir se˜ ales que no tienen n a n porqu´ cumplir la condici´n de peque˜ a se˜ al. e o n n Por otro lado, el hecho de que las fuentes de corriente est´n en el propio circuito e integrado nos asegurar´ que la corriente ser´ id´ntica en todas las ramas, debido a la a a e paridad de los transistores. 2.2.1. Polarizaci´n o
o a Como puedeapreciarse en la Figura 3, la alimentaci´n del circuito est´ basada en espejos de corriente degenerados, de modo que en primer lugar ajustaremos la corriente de la rama de referencia, Iref . Tomemos por ejemplo 1mA tanto para la etapa de predistorsi´n, o como para el multiplicador, que es una corriente suficientemente elevada como para considerar despreciables las corrientes de base, y sin embargo,...
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