INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICAUNIDAD ZACATENCO

INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRNICA

TRANSMISORES

HERNANDEZ FRANCO ELEAZAR ADAN

PRACTICA II: transmisor

GALVAN AMAYA ALEJANDRO VALENTINISLAS GARRIDO FRANCISCO SINHUESANCHEZ CERVANTES ALDO RODRIGO

8CV6

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICAUNIDAD ZACATENCO

INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRNICA

TRANSMISORES

HERNANDEZ FRANCO ELEAZAR ADAN

PRACTICA II: transmisor

GALVAN AMAYA ALEJANDRO VALENTINISLAS GARRIDO FRANCISCO SINHUESANCHEZ CERVANTES ALDO RODRIGO

8CV6

1.1 OBJETIVOS En la presente prctica se introduce al alumno en la fabricacin de un dispositivo electrnico como es un transmisor de FM. Inicialmente se explicarn los conceptos bsicos del proceso de desarrollo de un dispositivo electrnico a la vez que se analiza el modo de funcionamiento de dicho transmisor. Para terminar se detallan los aspectos a testear una vez montado el dispositivo. Este documento servir de gua en la fabricacin por parte del alumno del transmisor de FM, estando recogidos la lista de elementos necesarios para el transmisor.

1.2 INTRODUCCION

Unradiotransmisores un dispositivoelectrnicoque, mediante unaantena, irradiaondas electromagnticasque contienen (o pueden contener) informacin, como ocurre en el caso de las seales deradio,televisin,telefona mvilo cualquier otro tipo deradiocomunicacin. Transmisoren elrea de comunicacioneses el origen de una sesin decomunicacin. Un transmisor es un equipo que emite unaseal, cdigo o mensaje a travs de un medio. Para lograr una sesin de comunicacin se requiere: un transmisor, unmedioy unreceptor. En el ejemplo de una conversacin telefnica cuando Juan llama a Mara, Juan es el transmisor, Mara es el receptor, y el medio es la lnea telefnica. El transmisor de radio es un caso particular de transmisor, en el cual el soporte fsico de la comunicacin sonondas electromagnticas. El transmisor tiene como funcin codificar seales pticas, mecnicas o elctricas, amplificarlas, y emitirlas como ondas electromagnticas a travs de unaantena. La codificacin elegida se llamamodulacin. Ejemplos de modulacin son: laamplitud moduladao lafrecuencia modulada.

1.2.1 Partes principales de un radiotransmisor

Figura 1. Diagrama de bloques de un radiotransmisor de modulacin de amplitud (AM).

Un radiotransmisor tpico demodulacin de amplitud(AM), como el representado en la figura 1, consta de diversos elementos:

Oscilador Encargado de generar las frecuencias(a). En general, se tratar de unOscilador de cristal, para garantizar la exactitud y pureza de la frecuencia generada.

Preamplificador de audiofrecuencia Se trata de unamplificadorde audio de baja potencia para elevar la seal de muy bajo nivel(c)generada, en el caso de la figura por unmicrfono, aunque podra venir de cualquier otra fuente de seal de bajo nivel obtener una seal de nivel superior(d)con la que atacar al amplificador modulador.Amplificador modulador Es el encargado de generar una seal(e)quemodularla onda portadora. Esto es, har variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la seal moduladora, que es la informacin que se va a transmitir.

Amplificador de radiofrecuencia El amplificador de radiofrecuencia, cumple dos funciones, por una parte eleva el nivel de la portadora(a)generada por el oscilador y por otra sirve comoamplificador separadorpara asegurar que el oscilador no es afectado por variaciones de tensin oimpedanciaen las etapas de potencia.

Amplificador de potencia de RF En este amplificador se produce la elevacin de la potencia de la seal(b), generada en la etapa precedente, hasta los niveles requeridos por el diseo para ser aplicada a la antena. En esta etapa es tambin donde se aplica la seal moduladora(e), obtenida a la salida del amplificador modulador para finalmente obtener la seal de antena(f).

Fuente de alimentacin Lafuente de alimentacines el dispositivo encargado de generar, a partir del suministro externo, las diferentes tensiones requeridas por cada una de las etapas precedentes.

1.3 MATERALES Para esta practica adquirimos un kit que contena los siguientes dispositivos:-Transistor NPN 2N2222 -Resistencias de 22k 56k 10k 33 y 100 Ohms-Capacitor electroltico de 2.2mF-Capacitor cermico de 470 y 6.8 pF-Micrfono electret-Interruptor 2P-Trimmer 3-30 pF

1.4 PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS

Del esquema que se anexa en la siguiente pagina vamos a desmenuzar su funcionamiento.

En la siguiente figura se muestra el diagrama de bloques de un transmisor de FM.

MicrfonoAmplificadorMezcladorOscilador 2AntenaModulador FMOscilador 1Amplificador

Figura 2

El micrfono es el dispositivo encargado de transformar la potencia de la voz (ondas de presin) en una seal elctrica. La voz humana tiene tonos entre 300Hz y 5KHz, y por tanto la seal elctrica a la salida del micrfono ocupa un ancho de banda desde 300Hz a 5KHz.

Existen principalmente dos tipos de micrfonos; los magnticos y los de condensadores. Ambos funcionan de forma similar, a travs de la presin de la voz se deforma una membrana que hace variar las propiedades elctricas del componente en cuestin (la inductancia en el caso de un micrfono magntico y la capacidad en el caso de un micrfono condensador). La primera etapa de amplificacin es la encargada de amplificar la seal para poder atacar las etapas siguientes. La seal proveniente del micrfono es una seal con poca potencia que necesita ser amplificada antes de entrar en el modulador. La seal a la salida de la etapa amplificadora ocupa el mismo rango frecuencial ya que en esta etapa no se produce translacin frecuencial.

La seal se desea transmitir con modulacin FM, es decir, modulada en frecuencia. Para ello hace falta introducir la seal en una etapa de modulacin junto con un tono proveniente del Oscilador 1. La seal proveniente de micrfono acta como moduladora y la seal del Oscilador 1 ser la portadora. El espectro frecuencial de la seal a la salida de la etapa de modulacin se encuentra centrado a la frecuencia de la portadora (Oscilador 1) y ocupa en torno a esta frecuencia un ancho de aproximadamente 5KHz. La siguiente figura ilustra el espectro frecuencial de las seales a la salida del micrfono, a la salida de la primera etapa de amplificacin y a la salida de la etapa de modulacin.

300Hz5KHzF_osc15KHz f P

Figura 3

El bloque posterior al modulador, el mezclador, tiene como objetivo elevar la frecuencia de la seal transmitida hasta un valor libre donde podamos transmitir. El espectro frecuencial est regulado por las Administraciones Pblicas que conceden licencias de utilizacin. As, de 88MHz hasta los 108MHz se reserva para las emisoras de radio con modulacin FM, en torno a los 900MHz se encuentran los canales de telefona mvil GSM, a 1575MHz el GPS, etc.El espectro frecuencial de la seal a la salida del Mezclador es el mismo que a la salida del modulador pero trasladado un valor igual que la frecuencia del Oscilador 2. En la siguiente figura se muestra de forma esquemtica el espectro frecuencial a la salida de la etapa de modulacin, el espectro del Oscilador 2 y de la salida del Mezclador.

F_osc1F_osc2 + F_osc15KHz f P5KHzF_osc2

Figura 4

A travs de la frecuencia de la seal del Oscilador 2 se puede seleccionar en qu canal se desea transmitir dentro del rango entre 88MHz y 108MHz que se tiene reservado.

El amplificador a la salida del mezclador permite dotar a la seal de potencia suficiente para cubrir el rango de alcance que se desea. Para aumentar el rango de alcance de un transmisor de FM habr que conseguir aumentar la potencia con la que se emite, es decir, aumentar la ganancia del amplificador a la salida.

La antena es el elemento que transforma las seales elctricas que se encuentran contenidas en el interior del circuito en ondas electromagnticos que viajan por el aire. Este dispositivo radia la informacin al exterior. Ese es el funcionamiento bsico del transmisor, a continuacin mostraremos las graficas y mediciones obtenidas del mismo.

1.7 BIBLIOGRAFIA

Teora de circuitos y dispositivos electrnicos Boylestad Nashelsky Ed. Pearson.

Dispositivos electrnicos Thomas S. FloydEd. Pearson.

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