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Receptores AM Comunicaciones Analogicas Analogas
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Mauricio Moreno IdárragaMauricio Mosquera
GutiérrezSistemas de Comunicaciones I:Receptores de AM
Son circuitos diseñados especialmente para detectar y convertir todo el flujo de señales enviado con anterioridad por un transmisor.Normalmente se conocen como radiorreceptores.
Dentro de los posibles receptores de Amplitud Modulada, se encuentran 2 receptores que se clasifican como receptores básicos: los Coherentes y No Coherentes.
RECEPTORES DE AMConcepto
Hay 2 tipos básicos de Receptores de AM: los Radiorreceptores Coherentes y los Radiorreceptores No Coherentes.
Los radiorreceptores Coherentes o Síncrono, las frecuencias generadas en el receptor, que son usadas para la desmodulación, se sincronizan con las frecuencias de un oscilador, generadas en el transmisor, por eso, el receptor debe de disponer de algún medio de recuperación de portadora recibida y debe sintonizarse con la misma.
RECEPTORES DE AMClasificación
A diferencia de los receptores síncronos, los receptores No Coherentes o Asíncronos no generan frecuencias en el receptor, y las que se usan para demodular, son totalmente independientes de la frecuencia de la portadora del transmisor.
A la Detección No Coherente se llama con frecuencia Detección de Envolvente, porque la información se recupera a partir de la onda recibida, detectando la forma de la envolvente modulada.
RECEPTORES DE AMClasificación
El receptor de radiofrecuencia sintonizada [TRF, de Tuned Radio-Frequency] son los de diseño más sencillo pero tienen ciertas dificultades que limitan su empleo en algunas aplicaciones.
Un TRF por lo general se compone de 3 etapas, 1 etapa de RF, 1 etapa detectora, y 1 etapa de audio.
Por lo general se requieren 2 ó 3 amplificaciones de RF para filtrar y amplificar la señal recibida hasta un nivel suficiente para excitar la etapa del detector. El detector convierte las señales de RF en forma directa a información.La etapa de audio amplifica las señales de información hasta un nivel útil.
RECEPTOR DE RF SINTONIZADAReceptores No
Coherentes:TRF:
Composición
DIAGRAMA DE TRFReceptores No
Coherentes: TRF: Diagrama
Aunque los TRF son sencillos y tienen sensibilidad relativamente alta, tienen 3 desventajas definidas que limitan su utilidad a aplicaciones de un solo canal y baja frecuencia.
Entre sus principales desventajas se encuentran:
1. Su ancho de banda es inconsciente y varía con la frecuencia central cuando se sintoniza dentro de un amplio margen de frecuencias de entrada.
Lo anterior se debe a un efecto película [skin effect] .
DESVENTAJASReceptores No
Coherentes: TRF:
Desventajas
El efecto película [skin effect] ocurre debido a que el flujo de corriente de se limita a la zona externa de un conductor, y mientras mayor la frecuencia, el área efectiva es menor y la resistencia es mayor.
So, el factor de calidad [Q= R/XL] permanente constante dentro de un amplio margen de frecuencias, aumentando el ancho de banda [f/Q] con la frecuencia.
Como resultado de lo anterior, la selectividad del filtro de entrada cambia dentro de limites apreciables de frecuencia de entrada.
Si el ancho de banda se ajusta al valor deseado para señales de RF de baja frecuencia será excesivo para señales de alta frecuencia.
DESVENTAJASReceptores No
Coherentes: TRF:
Desventajas
La segunda desventaja de los TRF es la inestabilidad debida a la gran cantidad de amplificadores de RF, todos sintonizados a la misma frecuencia central.
Aunque esto se puede solucionar con la técnica “sintonía escalonada”, que sintoniza cada amplificador a una frecuencia un poco distinta, ligeramente arriba o debajo de la frecuencia central desea.
DESVENTAJASReceptores No
Coherentes: TRF:
Desventajas
La tercera desventaja de los TRF es que sus ganancias no son uniformes dentro de un margen muy amplio de frecuencias, debido a las relaciones L/C no uniformes de los circuitos tanque acoplados con transformador en los amplificadores de RF.
Por ultimo, desde el desarrollo del Receptor Superheterodino, los TRF ya casi no son utilizados.
DESVENTAJASReceptores No
Coherentes: TRF: Desventajas
El Receptor Superheterodino nació a finales de la Primera Guerra Mundial como solución a la selectividad no uniforme que presentaba el TRF.
Heterodinar significa mezclar 2 frecuencias en un dispositivo no lineal, o trasladar una frecuencia a otra usando mezclado no lineal.
Receptor Superheterodino tiene 5 secciones:
- La Sección De RF.- La Sección De Mezclador/Convertidor.- La Sección De FI.- La Sección Del Detector De Audio- La Sección Del Amplificador De Audio.
RECEPTOR SUPERHETERODINOReceptores No
Coherentes: Superheterodino:
Composición
Consiste en una etapa preselectora y una amplificadora. Pueden estar unidos o separados.
SECCIÓN DE RFReceptores No
Coherentes: Superheterodino:
Composición
El preselector es un filtro pasabanda sintonizado a banda ancha, con frecuencia central ajustable, que se sintoniza con la frecuencia portadora deseada.
El objetivo principal del preselector es proporcionar suficiente limite inicial de banda para evitar que entre una radiofrecuencia especifica no deseada, llamada Frecuencia Imagen.
Preselector
SECCIÓN DE RFReceptores No
Coherentes: Superheterodino:
Composición:Sección RF
El preselector también reduce el ancho de banda de ruido del receptor, y proporciona el paso inicia para reducir el ancho general de banda al mínimo requerido para pasar las señales de información.
Preselector
Amplificador
El amplificador de RF determina la sensibilidad del receptor, es decir, establece el umbral de señal.
Además, es el principal generador de ruido y por consiguiente es un factor predominante para determinar la cifra de ruido del receptor.
SECCIÓN DE RFReceptores No
Coherentes: Superheterodino:
Composición:Sección RF
Un receptor puede tener uno o varios Amplificadores de RF, o puede no tener ninguno, dependiendo de la sensibilidad deseada.
Con base a lo anterior se pueden generar las siguientes ventajas:
-Mayor ganancia y por ende mayor sensibilidad-Mejor rechazo de frecuencia imagen.-Mejor relación de señal a audio.-Mejor selectividad.
SECCIÓN DE MEZCLADOR/CONVERTIDOR
Receptores No Coherentes:
Superheterodino:Composición:
Sección Mezclador/
ConvertidorEn la sección de mezclador/convertidor está una etapa de oscilador de radiofrecuencia, llamada también Oscilador Local, y otra etapa de mezclador/convertidor que se suele llamar Primer Detector. Oscilador
LocalEl oscilador local puede ser cualquier oscilador dependiendo de la estabilidad y la exactitud deseada.
Mezclador
El mezclador es un dispositivo no lineal, y su objetivo es convertir las radiofrecuencias en frecuencias intermedias, proceso comúnmente llamado traslación de RF A FI.
SECCIÓN DE MEZCLADOR/CONVERTIDOR
Receptores No Coherentes:
Superheterodino:Composición:
Sección Mezclador/
ConvertidorEn esta sección el heterodinado se lleva a cabo en la etapa de Mezclador, haciendo que las radiofrecuencias se bajen a frecuencias intermedias.
Aunque las frecuencias de portadora y de las bandas laterales se van de RF a FI, la forma de la envolvente permanece igual y por ende la información original que contiene la envolvente permanece sin cambios.
El ancho de banda no cambia en el proceso de heterodinado, aunque durante éste sí cambia la portadora, y las frecuencias laterales superior e inferior.
La frecuencia intermedia mas usada en los receptos de la banda de emisión en AM es 455 kHz.
SECCIÓN DE FIReceptores No
Coherentes: Superheterodino:
Composición:Sección FI
Consiste en una serie de amplificadores y filtros pasabanda de FI que se llaman con frecuencia Trayectoria de FI.
La mayor parte de la ganancia y la selectividad del receptor se hacen en esta sección de FI.
La frecuencia central y el ancho de banda de FI son constantes para todas las estaciones y se escogen de tal manera que su frecuencia sea menor que cualquiera de las señales de RF que se van a recibir.
La FI siempre tiene menor frecuencia que la RF porque es más fácil y menos costoso fabricar amplificaciones estables de alta ganancia para señales de baja frecuencia.
SECCIÓN DE DETECTORReceptores No
Coherentes: Superheterodino:
Composición:Sección
DetectorEl objetivo de esta sección, es regresar las señales de FI a la información de la fuente original.
El detector se suele llamar comúnmente detector de audio, o segundo detector en receptores de banda de emisión, porque las señales de información tienen frecuencia de audio.
El detector puede ser tan sencillo como un solo diodo, o tan complejo como un lazo de fase cerrada o un demodulador en la señal de audio.
SECCIÓN DE AMPLIFICADOR DE AUDIO
Receptores No Coherentes:
Superheterodino:Composición:
Sección Amplificador de
AudioLa sección de audio abarca varios amplificadores de audio en cascada, y una o mas bocinas o altoparlantes.
La cantidad de amplificadores que se usen depende de la potencia deseada en la señal de audio.
DIAGRAMAReceptores No
Coherentes: Superheterodino:
Composición:Diagrama
FUNCIONAMIENTO DEL RECEPTORReceptores No
Coherentes: Superheterodino:Funcionamient
o ReceptorDurante el proceso de demodulación en un receptor superheterodino, las señales recibidas experimentan dos o más traslaciones de frecuencia:
1.La RF se convierte a IF. 2.La IF se convierte a la información original.
Los términos de RF y de IF son dependientes de sistema, y frecuentemente son engañosos, porque no necesariamente indican un rango específico de frecuencias.
Las frecuencias intermedias simplemente serefieren a las frecuencias que se utilizan dentro de un transmisor o receptor, que caen en algún punto intermedio de las radiofrecuencias y las frecuencias de la información de fuente original.
CONVERSIÓN DE FRECUENCIASReceptores No
Coherentes: Superheterodino:Conversión de
FrecuenciasEn esta etapa se convierten las frecuencias de forma descendente.
Durante la conversión las señales de RF se combinan con la frecuencia del oscilador local en un dispositivo no lineal.
El ajuste y conversión de la frecuencia central del preselector y el ajuste para la frecuencia del oscilador local están sintonizados en banda.
La sintonización en banda significa quelos dos ajustes están mecánicamente unidos, para que un solo ajuste cambie la frecuencia central delpreselector y, al mismo tiempo, cambie la frecuencia del oscilador local.
CONVERSIÓN DE FRECUENCIASReceptores No
Coherentes: Superheterodino:Conversión de
FrecuenciasDurante la sintonización en banda, si la frecuencia del oscilador local se sintoniza por encima de RF, se llama inyección lateral superior o inyección de oscilación superior.
Cuando el oscilador local se sintoniza por debajo de RF, se llama inyección lateral inferior o inyecciónde oscilación inferior.
En los receptores de banda de radiodifusión de AM, siempre se utiliza la inyecciónlateral superior. Matemáticamente, la frecuencia del oscilador local es:
Para la inyección lateral inferior: flo = f rf – f if
Para la inyección lateral superior: flo = f rf + f if
en donde:
flo = frecuencia del oscilador local
(hertz)
frf = radiofrecuencia
(hertz)
fif =frecuencia intermedia (hertz)
RASTREO DE OSCILADOR LOCALReceptores No
Coherentes: Superheterodino:
Rastreo Oscilador Local
Es la capacidad del oscilador local de un receptor, de oscilar arriba o debajo de la portadora de radiofrecuencia seleccionada.
Esa cantidad oscilaciones debe ser igual a la frecuencia intermedia.
RASTREAR
Inyección lateral Superior FRF+FRI
Inyección lateral inferior FRF- FRI
FRECUENCIA IMAGENReceptores No
Coherentes: Superheterodino:
Frecuencia Imagen
Es una frecuencia distinta a la frecuencia de la portadora seleccionada, que produce un producto cruzado igual a la frecuencia intermedia.
Esta segunda frecuencia si se mezcla hasta llegar al FI no se puede suprimir.
Fim= Flo + FFI
Como RF deseada es = Flo – FFI
Fim= FRF + 2FFI
RELACION DE RECHAZO DE FRECUENCIA IMAGEN
Receptores No Coherentes:
Superheterodino:Rechazo
Frecuencia ImagenMedida numérica de la capacidad de un
preselector para rechazar la frecuencia imagen.
IFRR= (1+Q2p2) donde
P= (FIM / FRF) – (FRF / FIM)
IFRR(dB)=10 10 Log IFRR
RELACION DE RECHAZO DE FRECUENCIA IMAGEN
Receptores No Coherentes:
Superheterodino:Rechazo
Frecuencia Imagen
DOBLE SINTONÍAReceptores No
Coherentes: Superheterodino:Doble Sintonía
Ocurren cuando un receptor recoge la misma estación en dos puntos cercanos del cuadrante del receptor utilizado para sintonizar.
Uno se encuentra en el lugar deseado.
Otro se encuentra en el punto espurio
son causados por una mala selectividad frontal o por un rechazo inapropiado de la frecuencia imagen
RECURSOSReceptores No
Coherentes: Recursos
http://www.slideshare.net/MAMOGU
en_la_web
físicos
WAYNE, Tomasi. Sistemas de Comunicaciones Electrónicas. 4ta Edición.
¡Hasta Una Próxima Oportunidad!
Mauricio Moreno IdárragaMauricio Mosquera
GutiérrezSistemas de Comunicaciones I:Receptores de AM
