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 transistorizado 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

4 WANDER RODRIGUES 140 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 9 TÍTULO: Modulador em amplitude transistorizado modulação em baixo nível APLICAÇÃO: Geração de um sinal modulado em amplitude do tipo A3 para utilização em equipamentos de medição e geradores de sinais. CIRCUITO PRÁTICO:

5 MODULADOR EM AMPLITUDE TRANSISTORIZADO MODULAÇÃO EM BAIXO NÍVEL 141 DESENVOLVIMENTO PRÁTICO: 01 - Lista de material empregado e identificação dos pontos de interligação com os equipamentos de medida. R 1 - Resistor de carvão de 1 MΩ - 5% - 1/4W R 2 - Resistor de carvão de 2,2 kω - 5% - 1/4W R 3 - Resistor de carvão de 15 kω - 5% - 1/4W C 1 - Capacitor de poliester metalizado de 47 kpf - 10% - 250V DC C 2 - Capacitor eletrolítico de 22 µf - 20% - 25V DC C 3 - Capacitor disco de cerâmica de 10 kpf C 4 - Capacitor de poliester metalizado de 47 kpf - 10% - 250V DC C 5 - Capacitor eletrolítico de 22 µf - 20% - 25V DC C 6 - Capacitor variável de dupla seção de pf C 7 - Capacitor styroflex de 56 pf Q 1 - Transistor de Efeito de Campo, canal N - BF 245A L - Indutor de 100 espiras de diâmetro de 9 mm, núcleo de ferrite de fio esmaltado # 32 AWG, enrolamento simples 01 a 03 - terminal de entrada de sinal portadora, e c 04 a 06 - terminal de gate de Q 1 07 a 09 - terminal de fonte de Q 1 10 a 14 - terminal de massa ou de -V DD 15 a 17 - terminal de entrada de sinal modulante, e m 18 e 19 - terminal de alimentação de +V DD e jumper J 1

6 WANDER RODRIGUES e 21 - terminal de saída de sinal modulado, e o 22 - terminal de dreno de Q 1 - jumper J Feche os jumpers J 1 e J 2, conectando o capacitor variável C 6 externamente à placa de circuito impresso, em paralelo ao indutor L. OBS: Os jumpers já estão fechados Alimente o circuito com uma tensão V DD = 10,0 V DC retirando do auxiliar 01 no painel frontal da bancada de trabalho ou de uma fonte de alimentação individual Aplique um sinal de amplitude igual a 0,2 V de pico a pico, freqüência de 700 khz, senoidal, sem modulação à entrada de sinal portadora, e c Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e freqüência do sinal aplicado a entrada de sinal portadora, e c. 0 t Amplitude na entrada de portadora, e c = Freqüência na entrada de portadora, e c = 06 - Ajuste o capacitor variável, C 6, para obter o máximo sinal de saída, e o, quando verifica-se que o circuito tanque está sintonizado Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e freqüência do sinal de saída, e o.

7 MODULADOR EM AMPLITUDE TRANSISTORIZADO MODULAÇÃO EM BAIXO NÍVEL t Amplitude de saída, e o = Freqüência na saída, e o = 08 - Com as tensões de entrada e de saída do circuito modulador, calcule o ganho de tensão aplicado ao sinal de radiofreqüência, sinal portadora, e c. e c = e o = e A v = e o c A v = A v = 09 - Aplique, simultaneamente, um sinal de 1,0 V de amplitude de pico a pico, freqüência de 1,0 khz, senoidal à entrada de sinal modulante, e m Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e freqüência do sinal da entrada e m, sinal modulante. 0 t Amplitude do sinal modulante, e m = Freqüência do sinal modulante, e m =

8 WANDER RODRIGUES Observe e anote a forma de onda, amplitudes de pico a pico mínima e máxima e a freqüência do sinal de saída, e o. 0 t Amplitude mínima da saída, e o = Amplitude máxima da saída, e o = Freqüência na saída, e o = 12 - Você observou através do sinal de saída, e o, um sinal modulado em amplitude? Justifique sua resposta Utilizando o canal B do osciloscópio, aplique, simultaneamente, os sinais modulante, e m, e modulado, e o, ao osciloscópio Compare o sinal modulante, e m, com o sinal modulado, e o, obtido na saída do circuito modulador em amplitude. O sinal modulado apresenta-se com distorções? Justifique.

9 MODULADOR EM AMPLITUDE TRANSISTORIZADO MODULAÇÃO EM BAIXO NÍVEL Varie a amplitude do sinal modulante, e m, para obter os seguintes índices de modulação abaixo especificados. Anote a forma de onda de saída, amplitudes de pico a pico máxima e mínima do sinal de saída, e o, e a amplitude de pico a pico do sinal modulante, e m. m a E MÁXIMO E MÍNIMO e m 0,0 0,5 1,0 > 1,0 m Emax E = a E + E max min min m a = 0 0 t Amplitude mínima da saída, e o = Amplitude máxima da saída, e o = Freqüência na saída, e o =

10 WANDER RODRIGUES 146 m a = 0,5 0 t Amplitude mínima da saída, e o = Amplitude máxima da saída, e o = Freqüência na saída, e o = m a = 1,0 0 t Amplitude mínima da saída, e o = Amplitude máxima da saída, e o = Freqüência na saída, e o = m a > 1,0 0 t Amplitude mínima da saída, e o = Amplitude máxima da saída, e o = Freqüência na saída, e o =

11 MODULADOR EM AMPLITUDE TRANSISTORIZADO MODULAÇÃO EM BAIXO NÍVEL Faça a montagem para obter as figuras trapezoidais no osciloscópio. Observe a figura abaixo Para cada valor de índice de modulação abaixo especificado, anote a figura trapezoidal correspondente e as amplitudes de pico a pico de a e b para cada figura. m a b a 0,0 0,5 1,0 > 1,0 m b a = a b + a

12 WANDER RODRIGUES 148 Figura trapezoidal para m a = 0 Figura trapezoidal para m a = 0,5 Figura trapezoidal para m a = 1,0 Figura trapezoidal para m a > 1,0

13 MODULADOR EM AMPLITUDE TRANSISTORIZADO MODULAÇÃO EM BAIXO NÍVEL Para os valores de índice de modulação abaixo especificados, determine o valor da constante do modulador, k a. Para m a = 0,5 Para m a = 1,0 mae k a = E m c k a = k a = k a = k a = Observações pessoais:

14 WANDER RODRIGUES 150 Questionário da Exp. N o 9 Nome: N o : Turma: 01 - Dê a função dos seguintes componentes do circuito modulador: C 2 : C 3 : C 5 L - C 6 : R 3 :

15 MODULADOR EM AMPLITUDE TRANSISTORIZADO MODULAÇÃO EM BAIXO NÍVEL 151 R 2 : 02 - Comparando os sinais dos dois moduladores em amplitude utilizados em aula prática, qual apresenta a maior potência de saída? Justifique Qual dos dois moduladores em amplitude necessita de maior potência da fonte de sinal modulante, e m? Justifique Qual dos dois circuitos moduladores em amplitude apresenta melhor linearidade? Como foi possível observar esta característica do modulador em amplitude durante a execução da aula prática? Justifique.

16 WANDER RODRIGUES A constante de proporcionalidade, k a, do circuito modulador em amplitude permaneceu em um valor fixo quando variamos o índice de modulação, m a? Justifique Estabeleça uma comparação entre os dois métodos de geração de modulação em amplitude, enfatizando as vantagens e desvantagens de cada um dos métodos Explique, resumidamente, o funcionamento do circuito modulador em amplitude transistorizado em baixo nível de modulação.

17 MODULADOR EM AMPLITUDE TRANSISTORIZADO MODULAÇÃO EM BAIXO NÍVEL 153