Introdução teórica – Demodulação AM-DSB-FC

1. Introdução teórica – Demodulação AM-DSB-FC • O processo de demodulação ocorre no receptor. Nesta experiência será analisado um típico demodulador AM-DSB-FC, denominado Detetor de Envoltória. • O esquema básico do Detetor de Envoltória está indicado na figura abaixo: Através da carga e descarga do capacitor do circuito RC, recupera-se a envoltória do sinal modulado AM-DSB-FC.

2. O circuito RC deve ser dimensionado apropriadamente, de forma que a tensão no capacitor, acompanhe a envoltória. Se a constante de tempo for muito pequena, ou seja, bem menor que o período da portadora, o capacitor irá se descarregar excessivamente durante o semi-ciclo negativo e portanto a envoltória não será fiel ao sinal modulador que foi transmitido. Se a constante de tempo for muito grande, a tensão no capacitor cairá exponencialmente mais devagar que o sinal modulador, não havendo possibilidade da envoltória acompanhar o mesmo. Para que o sinal de RF seja eliminado e o sinal modulador seja mantido, o capacitor deve apresentar uma impedância baixa na freqüência fo e impedância alta na freqüência do sinal modulador fm. A constante de tempo RC deve ser tal que: corte << c  1/RC << c e corte≥max. 1/RC ≥max. Onde: corte = freqüência de corte c = freqüência da portadora max. = máxima freqüência do sinal modulador

3. Parte 1: Estágio de RF Objetivo: - Descrever os circuitos de recepção AM - Calcular a potência do sinal AM na entrada do filtro - Descrever como um filtro é sintonizado para filtrar um sinal AM - Calcular o ganho de potência de um amplificador de RF Equipamento necessário: - Bastidor F.A.C.E.T. - Placa de Comunicações Analógicas - Osciloscópio duplo canal - Gerador de Sinais

4. Procedimento A) Conexão do circuito transmissor AM 1. Conectar o circuito transmissor AM como descrito a seguir:

5. No bloco VCO-LO, inserir um jumper na posição 1000 kHz • 3. Ajustar as chaves S1 e S2 para OFF.

6. 4. Ajustar S3 para ON (Casador de impedâncias da antena ajustado para 330 5. Conectar o canal 1 do osciloscópio na entrada C do modulador. 6. Ajustar a amplitude da portadora para 500mVpp 7. Ajustar a freqüência da portadora para 1000 kHz 8. Conectar o gerador de sinais e o canal 2 do Osciloscópio na entrada M do osciloscópio.

7. Ajustar o gerador de sinais para 500mVpp, 2 kHz • 10. Conectar o canal 1 do osciloscópio na entrada da antena R5, com o sincronismo • pelo canal 2. Ajustar o índice de modulação para 1.

8. B) Filtro de RF – Potência de Entrada 11. Com um jumper, conecte o transmissor ao resistor de 1M (R8) na entrada do bloco receptor AM.

9. 12. Para simplificar a observação dos sinais, desconectar o sinal modulador da entrada M do modulador. 13. No canal 1, medir a tensão pico a pico da portadora na entrada de R8.

10. 14. Calcular a tensão pico a pico na entrada do filtro de RF 15. Calcular a potência RMS da portadora usando 50 como impedância de entrada.

11. C) Filtro de RF – Ajuste para o sinal AM Filtro de RF 16. Conectar o jumper que liga o transmissor ao receptor, conforme figura abaixo.

12. 17. Qual a freqüência de ressonância fr do filtro de RF ?

13. D) Amplificador de RF – Maximização do ganho de potência Amplificador de RF Diagrama de blocos do receptor Nota: O amplificador de FI não está incluído na placa

14. 18. Observando o sinal do canal 1, medir o valor pico a pico dessa tensão VRFo. 19. Calcular a potência da portadora na saída do amplificador de RF. A impedância de saída do amplificador de RF é 2k. 20. Calcular o ganho de potência do amplificador de RF: 

15. Parte 2 - Misturador, Filtro de FI e Detetor de Envoltória Objetivo: - Descrever a função do Misturador - Descrever a função do Filtro de FI - Descrever a função do detetor de envoltória • Equipamento necessário: • Bastidor F.A.C.E.T. • Placa de Comunicações Analógicas • Osciloscópio duplo canal • Gerador de Sinais

16. Diagrama de Blocos do Receptor Misturador Filtro de FI

17. Detetor de envoltória

18. A) Conexão do Transmissor e ajuste do estágio de RF • Conectar o Transmissor AM, conforme a figura abaixo. (sinal AM-DSB-SC com m=1) 2. No bloco VCO-LO, inserir um jumper na posição 1000 kHz 3. Ajustar as chaves S1 e S2 para OFF.

19. 4. Ajustar S3 para ON (casador de impedâncias da antena ajustado para 330 5. Conectar o canal 1 do osciloscópio na entrada C do modulador. 6. Ajustar a amplitude da portadora para 500mVpp.

20. 7. Ajustar a freqüência da portadora para 1000kHz 8. Conectar o gerador de sinais e o canal 2 do Osciloscópio na entrada M do osciloscópio. 9. Ajustar o gerador de sinais para 500mVpp, 2kHz

21. 10. Conectar o canal 1 do osciloscópio na entrada da antena R5. Ajustar o índice de modulação para 1. 11. Com um jumper, conecte o transmissor ao resistor de 1M (R8) na entrada do bloco receptor AM.

22. Conectar o canal 1 do osciloscópio em M no misturador. Verificar o sinal presente no canal 1.

23. B) Misturador 13. Conectar a saída do bloco VCO-HI a 1455kHz na entrada C do oscilador local do misturador. Ajustar o potenciômetro do VCO-HI para o máximo no sentido horário. Conectar o misturador no filtro de FI através de um Jumper.

24. 14. Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do misturador. Ajustar o potenciômetro do misturador até que o sinal conforme a figura abaixo, apareça: 15. Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do filtro FI. Enquanto observa o sinal, ajuste a freqüência do VCO-HI para exatamente 1455kHz.

25. 16. Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do Misturador e conectar o canal 1 na entrada do Misturador. 17. Ajustar o potenciômetro do misturador para limpar o sinal de saída. Comparar o sinal de saída do canal 2 com o sinal de entrada do misturador no canal 1.

26. 18. Sincronizar a varredura do osciloscópio pelo canal 2 e verificar e anotar o sinal obtido. Medir o período (T) aproximado entre os picos da forma de onda complexa. Calcular a sua freqüência. 19. Para determinar quais freqüências na faixa de 2455kHz estão presentes, medir o período do sinal do canal 2 e calcular a sua freqüência, conforme figura:

27. C) Filtro de FI 20. Conectar o canal 1 do osciloscópio na saída do filtro de FI e o canal 2 na entrada. Sincronizar a varredura pelo canal 2. 21. Comparar a saída do filtro de FI com a entrada do mesmo. 22. Enquanto observa o sinal de saída do filtro de FI no canal 1, variar ligeiramente a freqüência de 1455kHz do misturador e verificar o que ocorre.

28. D) Detetor de Envoltória 23. Conectar o canal 1 do osciloscópio na entrada M do modulador do bloco transmissor AM/SSB.

29. 24. O sinal de saída do Detetor de Envoltória tem a mesma freqüência que o sinal modulador ? 25. Variando-se a freqüência do sinal do gerador, a freqüência de saída do detetor de envoltória, varia? 26. Variar o índice de modulação do sinal do transmissor. O que ocorre na saída do detetor de envoltória para m< 1, m << 1, m=1, m>1 ?

30. Não se esqueça de realizar agora o teste Sobre este módulo. Este “Teste do Módulo” deverá ser feito no próprio Laboratório sob a supervisão do professor. Ao finalizar o “Teste do Módulo” entregue suas respostas para o professor.