MODULAÇÃO. Modulação. AM Amplitude Modulation Modulação por amplitude 24/02/2015

Transcrição

1 ODUAÇÃO... PW DIGITA odulação odulação éamodificaçãoinencional e conrolada de um sinal original oalmene conhecido por meio de um ouro sinal, que se deseja ransporar. Esa modificação permie o ranspore do sinal desejado por meio do sinal porador. 4 Poradora Sinal modulador Sinal modulado A Ampliude odulaion odulação por ampliude 5 hp://gupag ge.hd.com.br/capmod9p.hm A O processo de modulação em ampliude resula no deslocameno do especro do sinal que coném a informação para uma frequência mais elevada de forma a viabilizar a ransmissão do sinal resulane via ondas eleromagnéicas, pois frequências mais elevadas permiem a consrução de anenas eficienes com dimensões reduzidas. Para ransmissão de rádio A, foram escolhidas poradoras de baixa frequência, o que facilia a propagação do sinal e o alcance da emissora. Por lidar com ampliude, a ransmissão de rádio A esá sujeia a inerferências de fenômenos climáicos. 6

2 F Frequency odulaion odulação por frequência F Poradora Sinal a ser ransporado Sinal modulado em ampliude hp:// al.com.br/secoes/leiura/547 A F é menos susceível que a A a ceros ipos de inerferência, como a causada por emporais e por correnes eléricas. Esses ruídos afeam a ampliude da onda de rádio, mas não sua frequência, assim um sinal de F permanece virualmene inalerado. Sinal modulado em frequência 7 8 P Pulse odulaion odulação por pulso Diversos ipos de modulação Enrada A F Analógica A F P Digial por chaveameno ASK Ampliude Shif-Keying FSK Frequency Shif-Keying PSK Phase Shif-Keying P Phase modulaion hp://leandrocampos.files.wordpress.com/009//ransmicao.jpg 9 0 Diversos ipos de modulação Por pulso PA Pulse Ampliude odulaion - odulação por Ampliude de Pulso PC Pulse Code odulaion - odulação por Código de Pulso PD Pulse Duraion odulaion - odulação por Duração de Pulso PF Pulse Frequency odulaion - odulação por Frequência de Pulso PP Pulse Posiion odulaion - odulação por Posição de Pulso PT Pulse Time odulaion - odulação por Tempo de Pulso PW Pulse Widh odulaion - odulação por argura de Pulso

3 Conrole de poência por reosao Conrole de poência por ransisor Fone Reosao Carga hp:// Desvanagens: Ala poência perdida no reosao Grande aquecimeno do circuio Reosao elerônico O ransisor opera na região aiva : Desabiliado 0: abiliado Desvanagens: Não linearidade Perda de poência no circuio de polarização Perda de poência no ransisor 4 Conr. de poência por inerrupor mecânico Conr. de po. por inerrupor de esado sólido Usa elemenos mecânicos como: Booeiras, seccionadores, relés, conaores, disjunores. anagem: aior simplicidade. Exemplo de aplicação: Geladeira. A poência média do compressor é ajusada à necessidade. Desvanagens: ida úil pequena, impossibilidade de obenção de ala frequência. Usa elemenos semiconduores como: Transisores: PowerBJT, PowerOSFET, IGBT. Tirisores: SCR, GTO e Triac. São circuios chaveados. anagens: aior rapidez de chaveameno onga vida úil do semiconduor Ausência de arco volaico enor produção de calor 5 6 Ciclo de rabalho Duy-Cycle Ciclo de rabalho Ciclo aivo Percenual do período no qual a chave elerônica esá ligada (0% a 00%). Período Tensão média 00% DS 0% Alo Baixo édia : igh : ow T Tempo alo 7 8

4 4 Tensão média Tensão média T >T : DS < 50% T =T : DS = 50% T <T : DS > 50% = : DS = 0% = : DS = 00% 0% DS 00% 00% DS 0% 0% DS 00% 00% DS 00% 00% DS DS 9 0 Exemplo =9 = f =5s DS f =45s DS,5kz 5s f Deermine: 5 s 45 s DS 4,75 % Frequência f,5kz Duy-Cycle Tensão média édia édia édia kz 9 5s 45s f,5 5,65 =9 = =5,5 Deermine DS. Exemplo 0% 5,5 DS 9 00% Transpondo : 0 0%,5 DS 6 00% DS 4,67% =9 = DS= 60% Deermine. Exemplo 0% 60% 9 00% Transpondo : 0 0% ' 60% 6 00% ',6 olando : 6,6 = =5 DS= 65% Deermine. Exemplo 4 0% 5 65% 00% Transpondo : 0 0% 65% ' 00% ' 4,65 olando : 6,65 4

5 5 =7 =4 DS= 40% Deermine. 0% 4 40% 7 00% Transpondo : Exemplo 5 0 0% 4 40% 7 00% 4 00% % 5 imies em circuios analógicos 00% % 0% 00% 99% 0% 6 imies em circuios analógicos imies em circuios analógicos alores abaixo de % ou acima de 99% geram pulsos muio esreios que podem não ser idenificados. Todo sinal digial, incluindo PW, possui um empo de subida ( r rise ime) e um empo de descida ( f fall ime). Se o pulso for muio esreio, pode não haver empo suficiene para a obenção da ensão desejada. Um valor de 0% ou de 00% implica em um sinal conínuo, a referência de fase é perdida. Em circuios microconrolados, essa perda de referência de fase pode não ser um problema porque o relógio do sisema garane a sincronia. Circuios chaveados analógicos empregados em elerônica indusrial para o acionameno de máquinas eléricas dificilmene se alcança um DS muio próximo dos dois limies. ínimo Duy-cycle usual: % áximo Duy-cycle usual: 99%. Chaves seccionadoras adicionais permiem que o circuio seja desligado, o que equivale a um DS de 0%. 7 8 PW com conrole de polaridade PW com conrole de polaridade Duy-cycle =0%: - ÁX Duy-cycle = 50%: 0 Duy-cycle = 00%: + ÁX Ferramena úil para conrole de moores com inversão de senido de roação. imiações ocorrem em uma faixa em orno do duy-cycle de 50%, pois, em baixas poências, o moor pode parar por moivos diversos. 9 0

6 6 Objeivo PW Objeivo PW Pulso argura de Pulso Geração de sinal PW Geração de PW a parir de onda dene-de-serra PUSE P O COPARE C P : pulse volage C : compare volage O : oupu volage O = P < C : O = IG P > C : O = OW PUSE COPARE 4 Geração de PW a parir de onda dene-de-serra Geração de PW a parir de onda riangular PUSE COPARE P C O PUSE COPARE hp:// 5 6

7 7 Geração de PW a parir de onda riangular Geração de PW a parir de onda riangular A onda riangular em a vanagem de não possuir a ransição abrupa. Um degrau represena uma derivada infinia, o que causa problemas em circuios analógicos reais. A análise maemáica do PW por onda riangular é mais complicada, sendo ese méodo aplicado em circuios analógicos, e menos indicado em circuios microprocessados. Conrole microprocessado de PW usa onda dene-deserra. hp:// 7 8 PW Condições de funcionameno PW Siuações proibidas P pode ser riangular ou dene de serra. C não deve exrapolar os limies de P. C deve er uma frequência máxima basane abaixo da frequência de P. A rampa P deve cruzar C apenas uma vez por período. Não deve exisir nenhuma rampa sem cruzameno. Não deve exisir nenhuma rampa com dois ou mais cruzamenos PW Siuações proibidas PW DIGITA PW DIGITA 4 4

8 8 PW DIGITA Definições PW DIGITA Geração da rampa Um sinal PW é digial, possui, apenas, dois valores. Ese sinal digial age, no auador, como se fosse um sinal analógico. Para que o comporameno seja analógico é preciso que a frequência PW seja basane ala comparada ao efeio passa-baixas do auador ou comparada ao efeio passa-baixas da percepção humana. A geração da rampa que define o período PW pode ser analógica ou digial. Uma geração analógica da rampa é feia por meio de circuios chamados de osciladores de relachação, que fazem uso, geralmene, de disposiivos como UJT e PUT. Uma geração digial da rampa é feia por meio de conadores PW DIGITA Realização da comparação A comparação pode ser analógica ou digial. A comparação analógica pode ser feia com rampa analógica ou digial. No caso de comparação analógica de rampa digial, é preciso que a saída do conador sofra uma conversão para analógico. A comparação digial é feia com os bis de saída do conador e os bis da palavra de comparação. Se a enrada for analógica, é preciso que sofra uma conversão para digial anes da comparação. PW DIGITA Geração de PW puramene analógica Oscilador OSC sinal COP AP-OP Sinal PW PW DIGITA Geração de PW com rampa digial Oscilador PW DIGITA Geração de PW microconrolada Conador Sinal Regisrador COUNT D/A conv sinal COP AP-OP PW 47 COUNT REG COP REG PW 48

9 9 PW DIGITA Geração de PW microconrolada PW DIGITA Geração de rampa de bis COUNT REG COP REG R S FF PW NOR PW DIGITA Geração de PW de bis PW DIGITA Geração de PW de bis 0%,5% 5% 7,5% 50% 6,5% 5 5 PW DIGITA Geração de PW de bis 75% 87,5% 5