lunes, 22 de septiembre de 2014

Solucionario del taller capitulo 3 del libro Sistemas de Comunicaciones Electrónicas. Wayne Tomasi

3.1 ¿Defina modulación de amplitud?
R: / es el proceso de cambiar la amplitud de una señal portadora de frecuencia relativamente alta, en proporción con el valor instantáneo de la señal modulante o moduladora (información).
3.2¿ Describa el funcionamiento básico de un modulador de AM?.
R: / son dispositivos no lineales, con dos entradas y una salida, una entrada es una sola señal portadora de alta frecuencia y amplitud constante, y la segunda está formada por una señal de información, de frecuencia relativamente baja, que puede tener una sola frecuencia, o ser una forma compleja de onda, formada a su vez por muchas frecuencias.
3.3 ¿Qué quiere decir el termino RF?
R: / Son radio frecuencias las cuales se propaga por el espacio libre en el modulador, la cual actúa sobre la información o modulada, la portadora de RF produce una forma modulada de onda.
3.4 ¿Cuántas entradas hay en un modulador de amplitud? ¿Cuáles son?
R: /  son dos entradas.
·         La señal portadora de alta frecuencia y amplitud constante.
·         Esta está formada por señales de información, de frecuencias relativamente bajas, que puede tener una sola frecuencia.
3.5 en un sistema de comunicaciones de AM ¿Qué significan los términos señal de moduladora, portadora, onda modulada y envolvente AM?
R: /  Señal Moduladora: es el proceso inverso, donde las señales recibidas se regresan a su forma de origen.
Señal Portadora: es el proceso de imprimir señales de información de baja frecuencia.
Onda Modulada: en el modulador, la información actúa sobren la portadora de RF y produce una forma de modulación de onda.
Envolvente AM: Es portadora de máxima potencia y doble banda lateral (DSBFC, por doublé sindeband full carrier). A este sistema se le llama también AM convencional o simplemente AM, la forma de onda de salida contiene todas las frecuencias que forman la señal de AM, y se usa para transportar la información por el sistema.
3.6 ¿Que quiere decir frecuencia de repetición de la envolvente de AM?
R: / la frecuencia de repetición de la envolvente es igual a la frecuencia  de la señal moduladora, y que la forma de la envolvente es idéntica a la forma de la señal moduladora.
3.7 ¿Describa las bandas laterales superior e inferior, y las frecuencias laterales superior e inferior?
R: / la banda de frecuencia inferior se describe fc- fm (max) y fc se llama banda inferior (LSB, de lower sideband). Y toda frecuencia dentro de esta banda es una frecuencia de lado inferior (LSF, de lower side frequency).
La banda de frecuencias entre fc y fc + fm (max) se llama banda lateral superior (USB, de upper sideband) y las frecuencias dentro de esta banda se llaman frecuencias de lado superior (USF, de upper side frecuency).
3.8 ¿Cual es la relación entre la frecuencia de la señal moduladora y el ancho de banda en un sistema convencional de AM?
R: /  Por consiguiente, el ancho de banda (B) de una onda DSBFC de AM es igual a la diferencia entre la frecuencia máxima de lado superior y la mínima del lado inferior, o también, igual a dos veces la frecuencia máxima de la señal modulante, es decir B= 2fm (max). Para propagación de onda de radio, la portadora y todas las frecuencias dentro de las bandas laterales superior e inferior deben ser lo bastante elevadas como para poder propagase lo suficiente a través de la atmosfera terrestre.
3.9 ¿Defina el coeficiente de modulación y el porcentaje de modulación?
R: / Coeficiente de Modulación: un término que describe la cantidad de cambio de amplitud (modulación) que hay en una forma de onda de AM.
Porcentaje de Modulación: es simplemente el coeficiente de modulación expresado como porcentaje, este indica el cambio porcentual de amplitud de la onda de salida cuando sobre la portadora actúa una señal moduladora.
3.10 ¿Cuales son el coeficiente de modulación y el porcentaje de modulación máximo posible con un sistema convencional de AM, sin causar demasiada distorsión?
R: / El cambio máximo de amplitud de la envolvente es igual a la mitad de la amplitud de la onda no modulada. La modulación porcentual máxima que se puede aplicar sin causar demasiada distorsión es 100%. Esto nos indica que Em / Ec = 1, entonces m = 1
3.11 ¿Para una modulación del 100%, ¿Cuál es la relación entre la amplitud de voltaje de las frecuencias laterales y de la portadora?

R: / a veces, el porcentaje de modulación se expresa como el cambio máximo de voltaje de la onda modulada con respecto a la amplitud máxima de la portadora no modulada (es decir, cambio porcentual = (ϪEcIEc x 100).

3.12 ¿Describa el significado de la siguiente ecuación:
 
3.13 Describa el significado de cada término en la siguiente ecuación:
Vam (t) = 10 sen (2π500kt) – 5cos (2π (515kt) + 5 cos (2π (485kt)
10 sen(2.( 500k.t) Señal portadora 
Ec = 10 [V]  (Amplitud máx. de la portadora)
Fc = 500 Khz (Frecuencia de la portadora) 
-5.cos(2.π515k.t) Frecuencias en la banda lateral superior  
m*Ec / 2 = 5 [V]
fc+ fm = 515 Khzfm
fm = 15 Khz (Frecuencia de la moduladora)
m = 1
+ 5.cos(2.(.485k.t) Frecuencias en la banda lateral inferior
  m*Ec / 2 = 5
fc- fm = 485 Khz
fm = 15 Khz (Frecuencia de la moduladora)
m = 1
 Finalmente: Vam(t) = 10 sen(2.(.500k.t) – 5.cos[2.π.515k.t] + 5.cos(2.π.485k.t)Como
m = 1 (Coeficiente de modulación) entonces M = 100% (Porcentaje de Modulación).
 3.14 ¿Cuál es el efecto de la modulación sobre la amplitud del componente de la portadora del espectro original  de la señal modulada?
R: / El efecto de la modulación es trasladar la señal moduladora en el dominio de la frecuencia, de modo que se refleje simétricamente respecto a la frecuencia de la portadora.
3.15  Describa el significado de la siguiente fórmula:
 Pt = Pc (1+ m 2 /2)
La potencia total en una envolvente de AM aumenta con la modulación, es decir cuando aumentam aumenta Pt. Si no hay modulación, entonces Pt (potencia total) es igual a Pc (potencia de la portadora).
3.16 ¿Qué se quiere decir AM de DSBFC?
R: / Amplitud Modulada de portadora de máxima potencia y doble banda lateral (DSBFC, por doublé sideband full carrier). A este sistema se le llama AM convencional o simplemente AM.
3.17 ¿Describa la relación entre las potencias de la portadora y de la banda lateral en una onda DSBFC de AM?
R: / La potencia total en una onda de amplitud modulada es igual a la suma de las potencias de la portadora y las de la banda lateral superior e inferior. La potencia total en una envolvente DSBFC de AM es:
Pt = Pc + Pbls + Pbli
Donde:
Pt = Potencia total de una envolvente DSBFC de AM (W)
Pc = Potencia de la portadora (W)
Pbls = Potencia de la banda lateral superior  (W)
Pbli = Potencia de la banda lateral inferior (W) 
Pt = Pc * (1 + m 2 /2) (W) 
3.18 ¿Cual es la principal desventaja de la AM de DSBFC? 
R: / La principal desventaja de la transmisión DSBFC de AM es que la información está contenida en las bandas laterales, aunque la mayor parte de la potencia se desperdicia en la portadora.
 3.19 ¿Cuál es la principal ventaja de la AM DSBFC? 
R: / Como la mayor parte de la potencia se desperdicia en la portadora esto permite hacer uso de circuitos demoduladores relativamente sencillos y poco costosos en el receptor, lo cual es la principal ventaja de la DSBFC de AM. 
3.20 ¿Cual es principal desventaja de la AM de bajo de nivel? 
R: / La principal desventaja de la AM de bajo nivel se presenta en aplicaciones de gran potencia, donde los amplificadores que siguen a la etapa de moduladora deben ser amplificadores lineales, lo cual es extremadamente ineficiente. 
3.21 ¿Por qué cualquiera amplificador que siga al circuito modulador en un transmisor de AM de DSBFC tienen que ser lineales?
R: / Los amplificadores de potencia intermedia y final seguidos al circuito modulador son amplificadores lineales con el fin de mantener la simetría de la envolvente de AM.
3.22 ¿Describa las diferencias entre Los moduladores de bajo y alto nivel?
R: / Los moduladores de bajo nivel utilizan amplificadores después de la etapa de modulación de tipo A y B, siendo estos lineales y poco eficientes. Los moduladores de alto nivel alcanzan alta eficiencia de potencia mediante el uso de amplificadores de Clase C, logrando eficiencias hasta del 80%.
Con modulación de bajo nivel, ésta se hace antes del elemento de salida de la etapa final del transmisor, en cambio con modulación de alto nivel esta se hace en elemento final de la etapa final.
 
3.23 ¿Haga una lista de las ventajas de la modulación de bajo nivel, y modulación de alto nivel?
 
R: / Ventajas Modulación de bajo nivel: Requiere menos potencia de señal moduladora para lograr modulación de alto porcentaje.
Ventajas Modulación de alto nivel: Pueden proporcionar formas de onda de salida de gran potencia.


 

 

 

 

 
 
 
 


 

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