Exp5 Transmissao AM

Experiência 5 - Transmissão AM

Prof. Marcos S.V. & Paulo A. G. Laboratório de Comunicações I

Transmissão AM

Objetivo:

Quando você terminar esta unidade, será capaz de descrever os circuitos de transmissão AM e os sinais utilizados no bloco de circuitos TRANSMISSOR AM/SSB na placa de circuitos Comunicações Analógicas.

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• Bastidor F.A.C.E.T.

• Placa de Comunicações Analógicas

• Fonte de Alimentação +15 / -15Vcc

• Osciloscópio duplo canal

• Gerador de Sinais

Equipamento necessário:

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Objetivo:

- Descrever a geração dos sinais modulados em amplitude e explicar como o sinal modulador afeta a forma do sinal modulado em amplitude.

- Calcular o índice de modulação de um sinal AM

- Descrever modulação 100%, modulação em excesso e eficiência na transmissão.

Parte-1: Modulação em Amplitude

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1. Localizar os blocos Transmissor AM/SSB e VCO-LO, realizando as interligações conforme a figura. Conectar um “jumper” na posição 1000KHz no bloco VCO-LO. Ajustar as chaves S1, S2 e S3 para OFF.

Procedimento:

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2. Conectar o canal 1 do osciloscópio na entrada M (sinal modulador) do Modulador. Ajustar o gerador de sinais para 0,5Vpp, 2KHz. Observar e anotar essa forma de onda.

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3. Conectar o canal 2 do osciloscópio na entrada C (portadora) do Modulador. Ajustar VCO-LO para 0,5 Vpp, 1000KHz em C. Ajustar a freqüência da portadora através do botão da Fonte Negativa do Bastidor e a amplitude da portadora pelo botão do bloco VCO-LO.

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4. Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do Modulador com o sincronismo pelo canal 1 (sinal modulador).

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5. Ajustar o botão do potenciômetro do Modulador até que a forma de onda no canal 2 do osciloscópio tenha a forma da figura abaixo. Observar e anotar a forma de onda.

Variar a freqüência do sinal do gerador e verificar o que ocorre.

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6. Mudar a função do gerador de sinal para onda quadrada. Observar e anotar a forma de onda no canal 2.

7. Retornar o sinal modulador para senóide. Ajustar o valor pico a pico do sinal modulado para 2V. Colocar o osciloscópio no modo X-Y. Deverá ser visualizado um trapézio conforme a figura abaixo:

8. Verificar a relação entre os valores de tensão do sinal modulador e da portadora, com o índice de modulação.

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9. Religar a varredura do osciloscópio. Aumentar a amplitude do sinal modulador até o índice de modulação ser igual a 1. Recolocar o osciloscópio no modo X-Y. Observar e anotar as formas de onda.

10. Religar a varredura do osciloscópio. Aumentar a amplitude do sinal modulador até o índice de modulação ser maior que 1. Foi obtida uma forma de onda conforme a figura abaixo ? Recolocar o osciloscópio no modo X-Y. Observar e anotar as formas de onda.

11. Explique o que ocorrerá nas situações m<<1, m=1 e m>1. Qual a situação que terá a maior eficiência na transmissão ? Um sinal com m>1 é desejável em comunicações ? Por que ?

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Parte 2: Amplificador de Potência RF

Objetivo:

- Ajustar a impedância de saída do amplificador de RF.

- Medir os parâmetros do circuito para calcular a potência de entrada do amplificador de potência, a potência de saída e o ganho de potência.

- Calcular a porcentagem de potência de saída transferida para a antena.

- Calcular a potência total, a potência da portadora e a potência das bandas laterais de um sinal AM.

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O Amplificador de Potência de RF é o último estágio ativo antes da antena.

Ele fornece a potência necessária para a antena irradiar os sinais de RF

através de grandes distâncias.

Procedimento

Introdução

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Ajuste da impedância de saída

1. Localizar os blocos Transmissor AM/SSB e VCO-LO na placa Comunicações Analógicas, realizando as conexões conforme figura abaixo. Ajustar S1, S2 e S3 para OFF.

2. Conectar a entrada do Canal 1 do Osciloscópio na entrada de 330 do Circuito Calibrador. Ajustar a saída VCO-LO para 0,5 Vpp e freqüência 1MHz (botão da fonte negativa do bastidor).

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3. Conectar a entrada do Canal 2 do Osciloscópio na entrada da “Rede-casadora” de Antenas.

4. Ajustar o Capacitor Variável C4 até que o sinal do canal 2 seja o menor possível.

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Potência de entrada, Potência de saída e Ganho de Potência

A medição será feita com apenas a portadora.

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5. Posicionar S1 e S2 para OFF. Posicionar S3 em ON, para ajustar automaticamente a impedância na Rede-Casadora de Antena para 330 .

6. Realizar a conexão conforme a figura abaixo. Conectar a entrada do Canal 1 do Osciloscópio na entrada do sinal da Portadora (C) do Modulador.

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7. Ajustar a saída VCO-LO para 0,5Vpp e freqüência 1MHz (botão da fonte negativa do bastidor).

8. Conectar o gerador de sinais e a entrada do Canal 2 do Osciloscópio na entrada do sinal modulador (M) do Modulador.

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9. Ajustar o sinal do gerador para 0,5Vpp e freqüência 2KHz na entrada do Modulador.

10. Conectar a entrada do Canal 1 do Osciloscópio na saída do Modulador (sincronismo pelo canal 2 - sinal modulador). Ajustar o botão do potenciômetro do Modulador para que a forma de onda AM tenha índice de modulação igual a 1.

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11. As medições serão feitas apenas com a portadora. Desconectar o gerador de sinais da entrada (M) do Modulador.

12. Medir a queda de tensão sobre R1 utilizando o método: Diferença das entradas. Conectar a entrada do Canal 2 do Osciloscópio na entrada (base) do Amplificador de Potência de RF (Vr1pp).

Ajustar o modo do osciloscópio para (1) - (2). Medir então a Vpp em R1.

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13. Calcular a corrente RMS em R1 (6,8K). Essa corrente também é a corrente do Amplificador de Potência de RF.

14. Com o canal 2, medir a tensão [ VQ1(I) ] pico a pico na entrada do amplificador de Potência RF.

K

VI ppR

R8,6.2.2

11

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15. Calcular a potência RMS de entrada [ PQ1 (I) ] do Amplificador de Potência RF.

16. Conectar a entrada do Canal 2 do Osciloscópio na entrada da Rede-Casadora de Antena (saída do Amplificador de RF). Medir a tensão pico a pico na saída do Amplificador de RF [VQ1(o)].

1)(1

)(12.2

RIQ

iQ xIV

P

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17. Calcular a potência de saída do Amplificador de Potência de RF sobre a carga de 330.

18. Calcular o ganho de potência (Ap) do Amplificador de Potência de RF.

330.2.2

2)(1

)(1oQ

oQ

VP

)1(1

)(1

Q

oQP P

PA

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Potência na Antena

A potência na Antena é tensão RMS ao quadrado, dividido pela impedância da antena (51).

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19. Ajustar S1 e S2 em OFF. Ajustar S3 para ON.

20. Conectar a entrada do Canal 2 do

Osciloscópio na Antena (R5).

Medir a tensão.

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21. Calcular a potência na Antena (PA).

22. Calcular a porcentagem da potência de saída do Amplificador de Potência que é transferida para a Antena.

51.2.2

25R

A

VP

100)(1

xP

PmPorcentage

oQ

A

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Potência Total, Potência da Portadora e Potência das Bandas Laterais

A Potência total do sinal AM (PT) é a soma da potência da portadora (PC) com a potência das Bandas.

Laterais: PT = PC + PSB , onde Pc = PA, calculado no item 21.

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23. Ajustar S1 e S2 para OFF e S3 para ON.

24. Conectar o gerador de sinais na entrada do sinal modulador (M) do Modulador e ajustar para 0,5 Vpp e 2KHz.

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25. Conectar a entrada do Canal 2 do Osciloscópio na entrada da Rede-Casadora de Antena (saída do Amplificador de RF).

26. Confirmar que o índice de modulação (m) do sistema seja igual a 1. Calcular a potência total da portadora pela equação:

]2

).([

2mPPP C

CT

27. Calcular PSB = PT - PC

onde: Pc = PA = Potência da Portadora

medida na Antena (ítem 21)

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