Guias de Telecomunicações Wander Rodrigues CEFET MG 2005
Sumário Apresentação do Laboratório de Telecomunicações... 04 Circuitos ressonantes... 28 Circuitos osciladores de onda senoidal oscilador Hartley... 56 Circuitos osciladores de onda senoidal oscilador Colpitts... 67 Circuitos osciladores de onda senoidal oscilador a cristal... 78 Multiplicador de freqüência... 89 Amplificador de radiofreqüência... 106 Modulador em amplitude valvulado modulação em alto nível... 119 Modulador em amplitude transistorizado modulação em baixo nível... 140 Modulador balanceado... 154 Modulador em freqüência a diodo varicap... 166 Conversor de freqüência em audiofreqüência... 178 Amplificador de freqüência intermediária e detector... 187 Detector a diodo e controle automático de ganho... 200
Limitador de amplitude para sinais de freqüência modulada... 212 Detecção de freqüência modulada - detector de inclinação... 226 Detecção de freqüência modulada circuito discriminador... 237 Análise de um receptor de AM - DSB - FC ou AM - A3... 248 Análise de um transceptor de AM - SSB ou AM - A3J... 259 Análise de um transceptor de VHF - FM... 267 Anexos... 278
WANDER RODRIGUES 212 Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais Prática de Laboratório de Telecomunicações Prof. Wander Rodrigues - 3 o e 4 o Módulos de Eletrônica - 2003 EXPERIÊNCIA N o 15 TÍTULO: Limitador de amplitude para sinais de freqüência modulada. APLICAÇÃO: Obtenção de um sinal sem variações de amplitude provocadas pelo ruído em um sinal modulado em freqüência para receptores de FM. Plotar a curva de resposta de um limitador em amplitude utilizando o princípio da polarização próximo à saturação. CIRCUITO PRÁTICO:
LIMITADOR DE AMPLITUDE PARA SINAIS DE FREQÜÊNCIA MODULADA 213 DESENVOLVIMENTO PRÁTICO: 01 - Lista de material empregado e identificação dos pontos de interligação com os equipamentos de medida. R 1 - Resistor de carvão de 8,2 kω - 5% - 1/8W R 2 - Resistor de carvão de 4,7 kω - 5% - 1/4W R 3 - Resistor de carvão de 3,2 kω - 5% - 1/4W R 4 - Resistor de carvão de 680 Ω- 5% - 1/8W R 5 - Resistor de carvão de 3,9 kω - 5% - 1/8W R 6 - Resistor de carvão de 1,5 kω - 5% - 1/8W R 7 - Resistor de carvão de 1,0 kω - 5% - 1/8W R 8 - Resistor de carvão de 1,5 kω - 5% - 1/8W R 9 - Resistor de carvão de 1,0 kω - 5% - 1/8W R 10 - Resistor de carvão de 560 Ω - 10% - 1/8W R 11 - Resistor de carvão de 330 Ω - 5% - 1/8W R 12 - Resistor de carvão de 820 Ω - 5% - 1/8W C 1 - Capacitor de poliester metalizado de 10 kpf - 10% - 250 V DC C 2 - Capacitor de poliester metalizado de 0,1 µf - 20% - 250 V DC C 3 - Capacitor de poliester metalizado de 10 kpf - 20% - 250 V DC C 4 - Capacitor disco de cerâmica de 820 pf C 5 - Capacitor de poliester metalizado de 0,1 µf - 10% - 250 V DC C 6 - Capacitor de poliester metalizado de 0,1 µf - 20% - 250 V DC C 7 - Capacitor de poliester metalizado de 10kpF - 10% - 250 V DC C 8 - Capacitor de poliester metalizado de 0,1uF - 10% - 250 V DC
WANDER RODRIGUES 214 C 9 - Capacitor de poliester metalizado de 0,1uF - 10% - 250 V DC Q 1 - Transistor bipolar de germânio AC 187 ou de silício BC 548 Q 2 - Transistor bipolar de germânio AC 187 ou de silício BC 548 Q 3 - Transistor bipolar de germânio AC 188 ou de silício BC 327 01 - terminal de coletor de Q 1 02 - terminal de base de Q 1 03 e 04 - terminal de entrada de sinal, e i 05 - terminal de emissor de Q 1 06 - terminal de base de Q 2 07 a 13 - terminal de terra ou massa ou V CC 14 - terminal de emissor de Q 2 15 - terminal de coletor de Q 2 16 - terminal de coletor de Q 3 17 e 18 - terminal de saída de sinal, e o 19 - terminal de emissor de Q 3 20 - terminal de base de Q 3 21 e 22 - terminal de alimentação de +V CC 02 - Alimente o circuito com uma tensão de V CC = 12,0 V DC, retirado do auxiliar 01 no painel frontal da bancada de trabalho ou de uma fonte de alimentação individual. 03 - Ajuste o gerador de radiofreqüência para a especificação a seguir: função OFF, freqüência de 455 khz, amplitude de saída de 1,0 V de pico a pico.
LIMITADOR DE AMPLITUDE PARA SINAIS DE FREQÜÊNCIA MODULADA 215 04 - Aplique o sinal do gerador de radiofreqüência à entrada do circuito limitador de amplitude. Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e a freqüência do sinal. Amplitude na entrada, e i = Freqüência na entrada, e i = 05 - Observe e anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e freqüência nos pontos relacionados Amplitude na base de Q 1, V B1 = Freqüência na base de Q 1, V B1 = Amplitude no coletor de Q 1, V C1 = Freqüência no coletor de Q 1, V C1 =
WANDER RODRIGUES 216 Amplitude na base de Q 2, V B2 = Freqüência na base de Q 2, V B2 = Amplitude no coletor de Q 2, V C2 = Freqüência no coletor de Q 2, V C2 = Amplitude na base de Q 3, V B3 = Freqüência na base de Q 3, V B3 =
LIMITADOR DE AMPLITUDE PARA SINAIS DE FREQÜÊNCIA MODULADA 217 Amplitude no coletor de Q 3, V C3 = Freqüência no coletor de Q 3, V C3 = Amplitude na saída, e o = Freqüência na saída, e o = 06 - Utilizando o osciloscópio de duplo traço, relacione o ângulo de defasagem entre o sinal de entrada e o sinal de saída. Observe a defasagem ocorrida em cada transistor. 07 - Varie a tensão de saída do gerador de radiofreqüência segundo a tabela a seguir. Meça as tensões de entrada, e i, e de saída do circuito, e o. e i (mv) e o (V) e i (V) e o (V) 20 1 40 2 80 4 100 6 150 8 200 10 500 12
WANDER RODRIGUES 218 08 - A partir dos dados obtidos acima, este circuito apresenta limitação em amplitude eficiente, comprovada na prática? Justifique. 09 - Determine os pontos inicial e final da característica de resposta de limitação do circuito. Ponto inicial: e i = e o = Ponto final: e i = e o = 10 - Ajuste o gerador de radiofreqüência para a especificação a seguir função AM interno, freqüência modulante de 1,0 khz, freqüência da portadora de 455 khz, amplitude de saída de 0,2 V de pico a pico, índice de modulação de ± 50%. 11 - Aplique a saída do gerador de radiofreqüência à entrada do circuito limitador de amplitude. 12 - Observe e anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e freqüência do sinal de entrada do circuito.
LIMITADOR DE AMPLITUDE PARA SINAIS DE FREQÜÊNCIA MODULADA 219 Amplitude máxima na entrada modulada, e i = Amplitude mínima na entrada modulada, e i = Freqüência na entrada modulada, e i = 13 - Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e a freqüência nos pontos relacionados Amplitude na base de Q 1, V B1 = Freqüência na base de Q 1, V B1 = Amplitude no coletor de Q 1, V C1 = Freqüência na coletor de Q 1, V C1 =
WANDER RODRIGUES 220 Amplitude no coletor de Q 2, V C2 = Freqüência no coletor de Q 2, V C2 = Amplitude no coletor de Q 3, V C3 = Freqüência no coletor de Q 3, V C3 = Amplitude na saída, e o = Freqüência na saída, e o = 14 - Varie a amplitude do sinal modulado de saída do gerador de radiofreqüência, mantendo o mesmo valor de índice de modulação, observando o sinal de saída do circuito, e o. Anote os fatos verificados e retorne a amplitude a seu valor inicial, posteriormente.
LIMITADOR DE AMPLITUDE PARA SINAIS DE FREQÜÊNCIA MODULADA 221 15 - Varie a amplitude do sinal modulante, isto é, varie o índice de modulação do sinal modulado aplicado, observando o sinal de saída do circuito. Anote os fatos verificados. 16 - Com o sinal de entrada de forma a apresentar a ação de limitação em amplitude, meça as tensões de polarização preenchendo a tabela abaixo: Q 1 Q 2 Q 3 V CE V BE V RB1 V RB2 V RC V RE 17 - Retire o sinal de entrada. Meça as tensões de polarização preenchendo a tabela a seguir: Q 1 Q 2 Q 3 V CE V BE V RB1 V RB2 V RC V RE
WANDER RODRIGUES 222 18 - Calcule a corrente de coletor de cada transistor em cada uma das situações. I C com sinal I C sem sinal Q 1 Q 2 Q 3 Observações pessoais:
LIMITADOR DE AMPLITUDE PARA SINAIS DE FREQÜÊNCIA MODULADA 223 Questionário da Exp. N o 15: Nome: N o : Turma: 01 - Baseado nos valores medidos e calculados, especifique a região de operação de cada transistor. 02 - Qual é a finalidade do limitador em amplitude em um rádio receptor de FM? Quais são as melhorias introduzidas por sua utilização. 03 - Porque não se utiliza o circuito limitador em amplitude em um rádio receptor de AM?
WANDER RODRIGUES 224 04 - Qual o circuito que deve preceder este limitador em amplitude de modo que ele venha a operar satisfatoriamente? Justifique. 05 - Quais os princípios utilizados para a elaboração de um circuito limitador em amplitude? 06 - Explique a necessidade da utilização dos dois princípios em determinados circuitos limitadores em amplitude.
LIMITADOR DE AMPLITUDE PARA SINAIS DE FREQÜÊNCIA MODULADA 225 07 - Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito limitador em amplitude utilizado nesta aula prática.