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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA U.N.E.F.A. – NÚCLEO MARACAY COORDINACIÓN DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

INFORME #03 RECEPTOR AM

Asignatura: Laboratorio de Comunicaciones Profesor: Ing. Néstor Mogollón

Realizado por: Leisy Y. Espitia G C.I V- 19.541.403 David E. Adams S. C.I. V- 20.083.832

Maracay; Julio de 2012

CONTENIDO Marco Teórico ............................................................................................................... 3 Receptor SuperHeterodino ....................................................................................... 3 Caracteristicas ....................................................................................................... 3 Ventajas y Desventajas de este sistema ............................................................... 4 Práctica # 19. Armado de un receptor superheterodino .............................................. 5 Práctica # 22. Circuito de AGC del receptor superheterodino ..................................... 8 Práctica # 23. Recepción de estaciones comerciales .................................................. 10

MARCO TEÓRICO El receptor de radio tiene un funcionamiento sencillo. Se divide básicamente en dos partes, que son elegir la señal de radio deseada, y después amplificarla suficientemente para poder ser escuchada con un altavoz pequeño. Los Receptores AM son circuitos diseñados especialmente para detectar y convertir todo el flujo de señales enviado con anterioridad por un transmisor. Normalmente se conocen como radio receptores. Dentro de los posibles receptores de Amplitud Modulada, se encuentran 2 receptores que se clasifican como receptores básicos: Los Coherentes y los No Coherentes.

Receptor SuperHeterodino Receptor superheterodino es un receptor de ondas de radio que utiliza un proceso de mezcla de frecuencias o heterodinación para convertir la señal recibida en una frecuencia intermedia fija, que puede ser más convenientemente elaborada (filtrada y amplificada) que la frecuencia de radio de la portadora original. Prácticamente todos los receptores modernos de radio y televisión utilizan el principio superheterodino. Caracteristicas El receptor superheterodino lleva a cabo casi toda la amplificación de la frecuencia constante denominada frecuencia intermedia, o FI, utilizando una frecuencia fija, con lo que se consiguen ajustes más precisos en los circuitos y se aprovecha todo lo que puede dar el componente utilizado (válvula termoiónica, transistor o circuito integrado). Fue inventado por Edwin Howard Armstrong, inventor también del circuito regenerativo, del receptor superregenerativo y de la radiodifusión de frecuencia modulada (FM).

Diagrama de un receptor superheterodino típico

Ventajas y Desventajas de este sistema  La mayor parte del trayecto de la señal de radio ha de ser sensible solo a una estrecha gama de frecuencias. Solamente la parte anterior a la etapa conversora (la comprendida entre la antena y el mezclador) necesita ser sensible a una gama amplia de frecuencias. 

Otra ventaja es que se evitan los acoplamientos indebidos entre pasos por capacidades parásitas generadas por cables y pistas de circuito impreso, al usar una frecuencia constante



Una desventaja importante de estos sistemas es que existe la posibilidad de que se demodule la frecuencia imagen si no se conocen las normas que rigen el espacio radioeléctrico de una determinada zona geopolítica.

PRÁCTICA # 19. ARMADO DE UN RECEPTOR SUPERHETERODINO Puede obtenerse un receptor de AM comercial combinando los circuitos usados en los experimentos anteriores.

Figura 1. Circuito de Receptor SuperHeterodino. Con señal Generada en el Laboratorio

Los circuitos tratados (etapa de RF, oscilador local y etapa de FI con AGC) son los componentes fundamentales usados en los receptores de AM. Realizado el procedimiento de conexión en la tarjeta de trabajo se procedió a manipular los controles, para una señal senoidal de 1kHz a la entrada del modulador, y ajustando a los valores solicitados en la práctica con el fin de obtener una señal modulada de 600KHz y una amplitud de 1Vpp (máximo) y un índice de modulación del 33%. Midiendo la frecuencia en la salida RF SIGNAL GEN. Tenemos los siguientes valores: TABLA 1. FRECUENCIAS EN LA ENTRADA A LA ETAPA DE FI Multiplier output: ƒCARRIER =

617kHZ

Local oscillator output: ƒTEST =

1.087MHZ

PREGUNTAS DE RESUMEN 1.

Repasando el circuito del receptor de AM (Figura 1). Calcule la

ganancia de tensión del receptor de AM a partir de las tensiones medidas en la entrada IN del amplificador sintonizado de RF y en el resistor de la salida (R 7). 2𝑉𝑃𝑃

Ganancia del receptor = 192 𝑉𝑃𝑃 = 10.42 𝑉 2.

Asuma que la frecuencia del generador de señales de RF es el valor

anotado en la plaqueta de circuito impreso (600 kHz). Calcule la frecuencia a la que debe oscilar el oscilador local. Frecuencia del Oscilador Local; FOSC = FRF + FFI Donde: FOSC =600KHz + 455 kHz = 1055 KHz Frecuencia de oscilación local de 1055 KHz. 3.

Use los valores medidos de las frecuencias de la señal de RF y del

oscilador local para calcular la frecuencia central del filtro de FI. Usando la Ecuación anterior: FOSC = FRF + FFI, despejamos Fi: FFI= FOSC - FRF fFI= 1.087MHZ - 617kHZ fFI= 417 kHz

4.

¿Son iguales los valores medido y calculado de la frecuencia de

oscilador local?  Sí. Ambos valores son siempre idénticos.  Hay una pequeña diferencia causada por las tolerancias de los componentes.  Hay una pequeña diferencia causada por los errores de medición.  Hay una pequeña diferencia causada por los errores de medición y las tolerancias de los componentes. (VERDADERA).

PRÁCTICA # 22. CIRCUITO DE AGC DEL RECEPTOR SUPERHETERODINO La tensión de entrada al control automático de ganancia (AGC), cuya misión es mantener el nivel de salida relativamente constante, es tomada de la componente de CC de la envolvente rectificada. Esta tensión depende sólo de la amplitud de la portadora. La tensión de AGC es usada en un lazo de realimentación negativa. Tomando

en

consideración

el

siguiente

circuito

del

receptor

superheterodino, se realizó el procedimiento de conexión en la tarjeta.

Figura 2. Circuito de Receptor SuperHeterodino. Con señal Generada en el Laboratorio

Realizado el procedimiento de conexión en la tarjeta de trabajo se procedió a manipular los controles, para una señal senoidal de 1kHz a la entrada del modulador, y ajustando a los valores solicitados en la práctica con el fin de obtener una señal modulada de 600KHz y una amplitud de 160mVpp, llenando así la Tabla 1. TABLA 2. INTENSIDAD DE PORTADORA Y SEÑAL DE AGC VIN max (mVpp) VAUTO AGC (VDC) VIF OUT (Vpp)

160 6.05 V 980mVpp

80 5.58 V 840mVpp

40 4.56 V 284mVpp

20 4V 200mVpp

PREGUNTAS DE RESUMEN 1. ¿Qué puede afirmarse (a la luz de los resultados tabulados) acerca de la relación entre la magnitud de la portadora y la salida del amplificador de FI?  La salida del amplificador de FI es, esencialmente, constante, y decrece ligeramente para señales muy pequeñas.  La salida del amplificador de FI crece.  La salida del amplificador de FI decrece proporcionalmente a la amplitud de la señal de RF aplicada.  La salida del amplificador de FI varía erráticamente. (VERDADERA) 2. ¿Cómo puede sintonizarse con precisión un amplificador sintonizado usando un multímetro?  Debe conectarse el multímetro a AUTO AGC.  Hay que medir la tensión de AGC.  Hay que hallar la máxima tensión de AGC.  Todas las respuestas son ciertas. (VERDADERA)

PRÁCTICA # 23. RECEPCIÓN DE ESTACIONES COMERCIALES Las estaciones de radiodifusión comercial de AM transmiten con muy diversas potencias. Para optimizar la recepción, el receptor de AM debe estar correctamente sintonizado. Los receptores comerciales poseen un dial de sintonía, que varía simultáneamente la sintonía de RF y la sintonía del oscilador local. Tomando

en

consideración

el

siguiente

circuito

del

receptor

superheterodino, se realizó el procedimiento de conexión en la tarjeta.

Figura 3. Circuito de Receptor SuperHeterodino

Realizado el procedimiento de conexión en la tarjeta de trabajo se procedió a sintonizar una serie de estaciones de radio, llenando así la Tabla 3. Para realizar el llenado de la Tabla 3, se tomaron en cuenta las siguientes ecuaciones: Frec. Estación = Frec. Oscilador – 455kHz (FI)

TABLA 3. ESTACIONES SINTONIZADAS

927kHz

Osc. local calculado 1.382MHz

Osc. local medido 1.382MHz

1.007MHz

1.462MHz

1.462MHz

0.22 V

1.075MHz

1.530MHz

1.530MHz

0.25 V

1.565MHz

2.020MHz

2.020MHz

0.20 V

Estación

Frecuencia

NO LAS CONSIGO Radio Aragua (1010 AM) Radio Venezuela (1080 AM) Radio Deporte

AGC (VDC) 0.22 V

Recepción de estaciones locales Para la Recepción de estaciones locales se ubican una serie de estaciones, en este caso particular se hizo la experiencia a la inversa, ubicando alternadamente las emisoras siendo directamente sintonizadas con el circuito y luego llenando la tabla con el resto de valores pertinentes. PREGUNTAS DE RESUMEN 1. ¿Cuál fue la estación captada con mejor calidad? Compare el valor de la tensión de AGC con el obtenido para las demás estaciones. La Estación que se escuchó con mayor facilidad y mejor calidad, dentro de lo que cabe, dado que no se escuchaba tan perfecto, fue la estación de 1080 AM, y comparando con las tensiones de AGC fue la que mayor tensión obtuvo. 2. ¿Por qué una estación para la cual la tensión de AGC es relativamente alta puede captarse pobremente? 

Hay varias estaciones transmitiendo en frecuencias vecinas.



Hay estaciones que transmiten en la misma frecuencia en lugares

distintos. 

Hay estaciones que suman su potencia y consiguen pasar los filtros de

RF y FI. 

Todas las respuestas anteriores son correctas. (VERDADERA)

3. ¿Es el oscilador local (incluyendo el filtro de FI) más importante que el amplificador sintonizador de RF para la sintonía de la estación deseada? 

No: el amplificador de RF posee una mayor ganancia.



No: el amplificador de RF posee una banda más angosta.



Sí: el filtro de FI posee una banda pasante más angosta.



Sí: el oscilador local produce batidos de frecuencia. (VERDADERA)