Electr

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Electrónica de Comunicaciones
CONTENIDO RESUMIDO 1- Introducción 2- Osciladores
3- Mezcladores. 4- Lazos enganchados en fase
(PLL). 5- Amplificadores de pequeña señal para
RF. 6- Filtros pasa-banda basados en resonadores
piezoeléctricos. 7- Amplificadores de potencia
para RF. 8- Demoduladores de amplitud (AM, DSB,
SSB y ASK). 9- Demoduladores de ángulo (FM, FSK y
PM). 10- Moduladores de amplitud (AM, DSB, SSB y
ASK). 11- Moduladores de ángulo (PM, FM, FSK y
PSK). 12- Tipos y estructuras de receptores de
RF. 13- Tipos y estructuras de transmisores de
RF. 14- Transceptores para radiocomunicaciones
ATE-UO EC mod FM 00
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11- Moduladores de ángulo (PM, FM, FSK y PSK)
Idea general Modulación a nivel de señal
El amplificador de RF no tiene que ser lineal,
por lo que es de alto rendimiento

• Moduladores de fase
• Modulador con varicap (o varactor)
• Modulador de Armstrong
• Modulador con PLL

ATE-UO EC mod FM 01
3
Modulador de fase con varicap (I)
Concepto de varicap de unión hiperabrupta
En la transparencia ATE-UO PN 89 de la asignatura
Dispositivos Electrónicos aparece

• Esto se obtuvo suponiendo que había cambio
  brusco de zona P a zona N (transparencia ATE-UO
  PN 14), lo que se llama unión abrupta
• Si la unión es linealmente gradual, entonces
  Ctrans K(VO-V)-s, siendo s 1/3.
• Se pueden conseguir uniones hiperabruptas, de
  forma que s 1 ó s 2

ATE-UO EC mod FM 02
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Modulador de fase con varicap (II)
Cálculo del desfase en un circuito resonante
paralelo
Por otra parte, del análisis de un circuito RLC
en paralelo se deduce lo siguiente (véanse las
transparencias ATE-UO EC amp señ 51 y 52)
vs/ie - ZLCR(jw) - R/1 j2R(w -
wr)/(Lwr2), siendo wr 1/(LC)1/2. Por tanto
ATE-UO EC mod FM 03
5
Modulador de fase con varicap (III)
Circuito modulador
ATE-UO EC mod FM 04
6
Modulador de fase con varicap (IV)
wr wR0 Kvm
Partimos de
Calculamos el desfase a w wp
Por diseño wR0 wp
Por tanto vRL gmRLVppsenwpt p 2vmQ/VpCv
O también vRL -gmRLVppsenwpt
2vmQ/VpCv (señal modulada en fase)
ATE-UO EC mod FM 05
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Modulador de Armstrong
vp Vppsen(wpt)
vpDSB KvmVppcos(wpt)
vs Vppsen(wpt) VppKvmcos(wpt). Si Kvm ltlt p/2,
entonces cos(Kvm) 1 y sen(Kvm) Kvm Por
tanto vs Vppsen(wpt)cos(Kvm)
Vppsen(Kvm)cos(wpt) Þ vs Vppsen(wpt Kvm),
que es una señal modulada en fase
ATE-UO EC mod FM 06
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Modulador de fase con PLL (I)
PLL bien diseñado
Por tanto fosc(s) fp(s) vm(s)/KDF Þ vosc
Voscpsen(wpt vm/KDF), que es una señal modulada
en fase
ATE-UO EC mod FM 07
9
Modulador de fase con PLL (II)
Para obtener frecuencia muy estable (para VHF,
UHF, etc.)
Por tanto fosc(s) NfXtal(s) Nvm(s)/KDF Þ
vosc Voscpsen(NwXtalt vmN/KDF), (señal
modulada en fase)
ATE-UO EC mod FM 08
10
Moduladores de frecuencia

• Tipos
• Moduladores indirectos
• Moduladores directos

ATE-UO EC mod FM 09
11
Modulador de frecuencia con VCO (I)
VCO Hartley
siendo CV K/(VpCv vm)2 (unión hiperabrupta)
ATE-UO EC mod FM 10
12
Modulador de frecuencia con VCO (II)
ATE-UO EC mod FM 11
13
Modulador de frecuencia con PLL y VCO (I)
Condición de diseño del filtro su frecuencia de
corte debe ser mucho menor que la mínima
frecuencia de vm
ATE-UO EC mod FM 12
14
Modulador de frecuencia con PLL y VCO (II)
Para obtener frecuencia muy estable (para VHF,
UHF, etc.)
ATE-UO EC mod FM 13
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Modulador de PSK binaria (BPSK) (I)
Modulador de anillo (véase la transparencia
ATE-UO EC mez 18)
Por cada diodo iD f(vD) kAvD kBvD2
f(vp vm) kAvp kAvm 2kBvpvm kBvp2
kBvm2 -f(-vp vm) kAvp- kAvm 2kBvpvm -
kBvp2 - kBvm2 -f(vp - vm) -kAvp kAvm
2kBvpvm - kBvp2 - kBvm2 f(-vp - vm) -kAvp-
kAvm 2kBvpvm kBvp2 kBvm2
vs RSf(v) 8RkBvpvm
Por tanto vs Kvpvm
ATE-UO EC mod FM 14
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Modulador de PSK binaria (BPSK) (II)
Partimos de vs Kvpvm. Como vm 1,
entonces vs Kvp Vspsenwpt Vspsenwpt
0,5p(vm 1) (señal modulada BPSK)
ATE-UO EC mod FM 15
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Modulador de PSK binaria (BPSK) (III)
Si ½vm½ gt ½ vp ½, entonces no hace falta que los
niveles de señal sean los críticos para una
respuesta cuadrática. Con vm gt 0 y admitiendo
comportamiento ideal en los diodos se obtiene
vm - vp vs 0 vm vp - vs 0
ATE-UO EC mod FM 16
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Modulador de PSK binaria (BPSK) (IV)
Con vm lt 0 y admitiendo comportamiento ideal en
los diodos se obtiene
vm - vp - vs 0 vm vp vs 0
ATE-UO EC mod FM 17
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Modulador de PSK cuaternaria (QPSK)
Idéntica a la modulación 4 QAM
ATE-UO EC mod FM 18
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Moduladores de FSK (I)
Con VCO (igual que en FM)
Con divisores de frecuencia
ATE-UO EC mod FM 19
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Moduladores de FSK (II)
Con PLLs
ATE-UO EC mod FM 20