Guias de Telecomunicações

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1 Guias de Telecomunicações Wander Rodrigues CEFET MG 2005

2 Sumário Apresentação do Laboratório de Telecomunicações Circuitos ressonantes Circuitos osciladores de onda senoidal oscilador Hartley Circuitos osciladores de onda senoidal oscilador Colpitts Circuitos osciladores de onda senoidal oscilador a cristal Multiplicador de freqüência Amplificador de radiofreqüência Modulador em amplitude valvulado modulação em alto nível Modulador em amplitude transistotizado modulação em baixo nível Modulador balanceado Modulador em freqüência a diodo varicap Conversor de freqüência em audiofreqüência Amplificador de freqüência intermediária e detector Detector a diodo e controle automático de ganho

3 Limitador de amplitude para sinais de freqüência modulada Detecção de freqüência modulada - detector de inclinação Detecção de freqüência modulada circuito discriminador Análise de um receptor de AM - DSB - FC ou AM - A Análise de um transceptor de AM - SSB ou AM - A3J Análise de um transceptor de VHF - FM Anexos

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5 MODULADOR EM AMPLITUDE VALVULADO MODULAÇÃO EM ALTO NÍVEL 119 Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais Prática de Laboratório de Telecomunicações Prof. Wander Rodrigues - 3 o e 4 o Módulo de Eletrônica EXPERIÊNCIA N o 8 TÍTULO: Modulador em amplitude valvulado modulação em alto nível APLICAÇÃO: Geração de um sinal modulado em amplitude em alto nível de potência para emprego na radiodifusão comercial. Geração de um sinal AM DSB FC. DESENVOLVIMENTO PRÁTICO: 01 - Relação de material utilizado no circuito prático. R 1 - Resistor de carvão de 1,0 kω - 5% - 1/2W R 2 - Resistor de carvão de 4,7 kω - 5% - 1/2W R 3 - Resistor de carvão de 2,2 kω - 5% - 1/2W R 4 - Resistor de carvão de 470 kω - 5% - 1/2W R 5 - Resistor de fio 500 Ω - 10% - 5W R 6 - Resistor de carvão de 22kohms - 10% - 1/2W C 1 - Capacitor a óleo de 0,001 µf - 10% V DC C 2 - Capacitor a óleo 0,002 µf - 10% V DC C 3 - Capacitor de poliester metalizado de 1 µf 400 V DC C 4 - Capacitor disco de cerâmica de 220 pf C 5 - Capacitor disco de cerâmica de 220 pf C 6 - Capacitor variável de dupla seção de pf

6 WANDER RODRIGUES 120 CIRCUITO PRÁTICO:

7 MODULADOR EM AMPLITUDE VALVULADO MODULAÇÃO EM ALTO NÍVEL 121 C 7 - Capacitor a óleo de 0,001µF - 10% V DC C 8 - Capacitor eletrolítico de 50 µf 100 V DC C 9 - Capacitor a óleo de 0,002 µf - 10% V DC C 10 - Capacitor a óleo de 0,01 µf - 10% V DC X RF1 - Choque de RF de 2,5 mh 100 ma X RF2 - Choque de RF de 2,5 mh 100 ma X AF - Choque de áudio de 5 H 100 ma L espiras de 9 mm, fio esmaltado # 32 AWG - núcleo de ar enrolamento simples V 1 - Válvula pentodo EL84 ou 6BQ5 V 2 - Válvula pentodo EL84 ou 6BQ Alimente o circuito modulador em amplitude com as seguintes tensões, retiradas da fonte de alimentação de alta tensão respeitando a seguinte seqüência de ligação: E CC = 18,0 V DC, E fil = 6,3 V CA, E BB = 200 V DC Aplique o máximo sinal na entrada e m, de freqüência igual a 1,0 khz, senoidal, sem que ocorra distorção na forma de onda de saída retirada no ponto e Anote a forma de onda de entrada, medindo a amplitude de pico a pico. Registre o valor da freqüência do sinal. 0 t

8 WANDER RODRIGUES 122 Amplitude de entrada, e m = Freqüência de entrada, e m = 05 - Anote a forma de onda de saída de áudio, ponto e 1. Meça a amplitude de pico a pico e registre a freqüência de saída. 0 t Amplitude de saída, e 1 = Freqüência de saída, e 1 = 06 - Com as tensões medidas na entrada e na saída do circuito amplificador de audiofreqüência, calcule o ganho de tensão do circuito. e 1 = e m = A v = e e 1 m A V = A V = 07 - Observe e anote a forma de onda na grade de controle em relação ao catodo do amplificador de audiofreqüência, utilizando a função DC do osciloscópio. Meça as tensões de pico a pico de cada componente. 0 t

9 MODULADOR EM AMPLITUDE VALVULADO MODULAÇÃO EM ALTO NÍVEL 123 Amplitude na grade de controle de V 2 = Freqüência na grade de controle de V 2 = 08 - Observe e anote a forma de onda no ponto A do circuito amplificador de audiofreqüência, utilizando a função DC do osciloscópio. Meça as tensões de pico a pico de cada componente. 0 t Amplitude no ponto A = Freqüência no ponto A = 09 - Retire o sinal de entrada e m, sinal modulante, do amplificador de audiofreqüência Aplique em sinal de 24,0 V de pico a pico e freqüência de 1,3 MHz, senoidal, na entrada e c do circuito modulador e amplificador de radiofreqüência Anote a forma de onda, freqüência e amplitude de pico a pico do sinal de entrada, e c. 0 t Amplitude na entrada de portadora, e c = Freqüência na entrada de portadora, e c =

10 WANDER RODRIGUES Ajuste a sintonia do circuito tanque circuito sintonizado de saída L - C 6. A sintonia ocorre quando o máximo sinal é obtido isto é, a impedância é máxima. Use o osciloscópio para isto Anote a forma de onda, freqüência e amplitude de pico a pico do sinal de saída, e o. 0 t Amplitude de saída, e o = Freqüência na saída, e o = 14 - Com os valores de tensões de entrada, e c, e de saída do modulador e amplificador de radiofreqüência, e o, calcule o ganho de tensão do circuito. e C = e O = e A V = e o c A V = A V = 15 - Aplique, simultaneamente, os sinais modulante, e m, e portadora, e c, em suas respectivas entradas com amplitude e freqüência e forma de onda já especificadas anteriormente Observe e anote a forma de onda na saída, e o, do circuito modulador em amplitude. Meça a amplitudes máxima e mínima de pico a pico.

11 MODULADOR EM AMPLITUDE VALVULADO MODULAÇÃO EM ALTO NÍVEL t Amplitude de saída modulada, e o = Freqüência de saída modulada, e o = 17 - O sinal de saída, e o, apresenta modulação em amplitude Justifique sua resposta Utilizando a expressão do índice de modulação, m a, abaixo, calcule seu valor para a condição do sinal de saída, e o, acima estabelecida. m a = E E máx máx E + E min min m a = m a = 19 - Aplique, simultaneamente, os sinais de saída do modulador e o, e do amplificador de audiofreqüência, e 1, aos canais A e B do osciloscópio, utilizando o modo de operação do osciloscópio ALT.

12 WANDER RODRIGUES Varie a amplitude do sinal modulante, e m, para valores menores e, posteriormente, maiores do que o inicial, observando o sinal de saída, e o. Anote as modificações verificadas no sinal de saída, e o, sinal modulado em amplitude Varie a freqüência do sinal de audiofreqüência, sinal modulante, e m, abaixo e acima do valor de 1,0 khz, observando o sinal modulado, e o. Anote as modificações verificadas Ajuste a amplitude do sinal de audiofreqüência, e m, para obter os índices de modulação abaixo. Anote a forma de onda para cada valor de índice de modulação e suas amplitudes mínima e máxima. m a e m E MÁXIMO E MÍNIMO 0,0 0,5 1,0 > 1,0

13 MODULADOR EM AMPLITUDE VALVULADO MODULAÇÃO EM ALTO NÍVEL 127 m a = 0,0 0 t Amplitude de saída modulada máxima, e o = Amplitude de saída modulada mínima, e o = m a = 0,5 0 t Amplitude de saída modulada máxima, e o = Amplitude de saída modulada mínima, e o = m a = 1,0 0 t Amplitude de saída modulada máxima, e o = Amplitude de saída modulada mínima, e o =

14 WANDER RODRIGUES 128 m a > 1,0 0 t Amplitude de saída modulada máxima, e o = Amplitude de saída modulada mínima, e o = 23 - Faça a montagem para obter as figuras trapezoidais no osciloscópio Varie a amplitude do sinal modulante, e m, para obter os índices de modulação abaixo. Para cada valor do índice de modulação, anote a figura trapezoidal correspondente. Figura trapezoidal para m a = 0,0 Base maior = Base menor =

15 MODULADOR EM AMPLITUDE VALVULADO MODULAÇÃO EM ALTO NÍVEL 129 Figura trapezoidal para m a = 0,5 Base maior = Base menor = Figura trapezoidal para m a = 1,0 Base maior = Base menor = Figura trapezoidal para m a > 1,0 Base maior = Base menor = 25 - Com os sinais modulante e portadora aplicados meça as tensões de polarização das válvulas:

16 WANDER RODRIGUES 130 Válvula amplificadora de radiofreqüência e moduladora, V 1. V g1 = V g2 = E b = V R2 = V R3 = Válvula amplificadora de audiofreqüência, V 2. V g1 = V g2 = E b = V k = V R5 = V R6 = 26 - Retire os sinais modulante e portadora. Meça as tensões de polarização. Válvula amplificadora de radiofreqüência e moduladora, V 1. V g1 = V g2 = E b = V R2 = V R3 = Válvula amplificadora de audiofreqüência, V 2. V g1 = V g2 = E b = V k = V R5 = V R6 =

17 MODULADOR EM AMPLITUDE VALVULADO MODULAÇÃO EM ALTO NÍVEL 131 Observações pessoais:

18 WANDER RODRIGUES 132 Questionário da Exp. N o 08 Nome: N o : Turma: 01 - Porque este tipo de modulador em amplitude deve ter um amplificador de sinal modulante, amplificador de audiofreqüência? 02 - Utilizando as curvas características da válvula empregada, em anexo, determine a região de operação de cada uma das válvulas Se a válvula opera em classe C, esquematize um gráfico da corrente de placa em função do tempo para cada condição: sem sinal modulante aplicado e com sinal modulante aplicada. Corrente de placa, I C, sem sinal modulante, e m

19 MODULADOR EM AMPLITUDE VALVULADO MODULAÇÃO EM ALTO NÍVEL 133 Corrente de placa, IC, com sinal modulante, em 04 - A partir dos gráficos, anteriormente traçados, quem é o responsável pela obtenção de um sinal senoidal de saída, e o? Justifique sua resposta Através das figuras trapezoidais, algumas informações podem ser obtidas sobre o funcionamento do modulador em amplitude. Cite-as Analisando o funcionamento do circuito modulador em amplitude, cite as funções dos seguintes componentes

20 WANDER RODRIGUES 134 R 1 : R 3 : C 3 : X AF : R 5 - C 8 : R 2 - C 9 : 07 - Qual o processo de polarização empregado nas duas válvulas pentodo? V 1 :

21 MODULADOR EM AMPLITUDE VALVULADO MODULAÇÃO EM ALTO NÍVEL 135 V 2 : 08 - Cite duas vantagens deste método de modulação em amplitude sobre os demais métodos Descreva, resumidamente, o funcionamento deste circuito modulador em amplitude em alto nível.

22 WANDER RODRIGUES 136

23 MODULADOR EM AMPLITUDE VALVULADO MODULAÇÃO EM ALTO NÍVEL 137 ANEXOS:

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25 MODULADOR EM AMPLITUDE VALVULADO MODULAÇÃO EM ALTO NÍVEL 139 Figuras típicas para um sinal AM-DSB-FC