Demodulação AM-DSB-SC e AM - SSB

1. Demodulação AM-DSB-SC e AM - SSB Introdução teórica: Para podermos recuperar o sinal em(t), é necessário um oscilador que apresente sincronismo de fase e de freqüência com a portadora, utilizada na modulação. e(t) = K.em(t).ec(t) => sinal modulado AM-DSB-SC ec(t) = Ec.cosc.t => gerador de portadora em sincronismo de fase e freqüência com a portadora utilizada no transmissor (modulador).

2. Passando-se o sinal e1(t) por um FPB, recupera-se apenas o sinal de informação em(t), então: Se o oscilador síncrono ec(t) não apresentar sincronismo de freqüência, ou seja, oscilar na freqüência c + , resultará: Ao invés de recuperar-se um sinal com freqüência m, obtém-se um sinal que contém duas freqüências diferentes de m.

3. Se por outro lado, o oscilador apresentar falta de sincronismo de fase do tipo cos (c.t + ), tem-se: Verifica-se que para  = constante, apenas há a atenuação constante do sinal, pois, cos < 1. Porém, se  for uma função do tempo, o sinal recuperado apresentará variações na amplitude, passando por pontos de nulo quando (t) = (2n +1). /2 com n inteiro. Pode-se concluir então, que o sincronismo de fase e de freqüência entre as portadoras (portadora do modulador e a portadora re-injetada no demodulador) é de extrema importância.

4. Parte Prática Parte 1: Estágio de RF, Misturador e Filtro de FI • Objetivo: • Descrever os circuitos e sinais de recepção AM-SSB • Descrever como um filtro de RF é sintonizado por um sinal AM-SSB • Calcular o ganho de potência de um amplificador de RF • Ajustar o misturador para produzir um sinal AM-SSB • Equipamento necessário: • Bastidor F.A.C.E.T. • Placa de Comunicações Analógicas • Osciloscópio duplo canal • Gerador de Sinais

5. Procedimento Banda Lateral única é comumente utilizada em faixas de freqüência de 2 MHz à 30 MHz. Diagrama de Blocos de um Receptor AM-SSB A) Conexão do circuito transmissor AM-SSB Estágio de RF, Misturador e Filtro de FI

6. Ajustar um sinal de 3kHz, modulado em uma portadora de 1000kHz, em AM-DSB-SC, com o procedimento idêntico ao da experiência 8 – Transmissão SSB. • 2. Manter o canal 1 do osciloscópio na entrada M do modulador (sinal modulador), com o sincronismo pelo canal 1. 3. Conectar o transmissor ao receptor através de um jumper, conforme figura abaixo.

7. B) Filtro de RF – Sintonia do sinal AM-SSB O filtro de RF consiste em um indutor variável em paralelo com um capacitor fixo. 4. Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do amplificador de RF.

8. C) Amplificador de RF – Cálculo do Ganho de potência O amplificador de RF amplifica o sinal AM-SSB de 1000kHz, proveniente do filtro de RF e aumenta o seu nível de potência em cerca de 71dB (ganho de potência acima de 12.000.000). 5. Observando o sinal do canal 2, medir a sua freqüência e tensão pico-pico (VRF).

9. 6. Calcular a potência RMS na saída do Amplificador de RF. A impedância na saída do canal do Amplificador de RF é 2k. 7. A Potência do sinal de entrada AM-SSB tem um valor típico de 3,2nW para as condições do circuito. Calcular então o ganho de potência em número de vezes e em decibéis.

10. D) Misturador e filtro de FI – Produz um sinal de 455kKHz AM-SSB O Misturador que executa a conversão de 1000 kHz para 455kKHz é um Modulador Balanceado. O Filtro de FI, é um filtro cerâmico, remove as freqüências abaixo de 453kHz e acima de 457kHz, possuindo largura de banda de 4kHz.

11. 8. Conectar a saída do sinal de 1455KHz do VCO-HI na entrada C do misturador. Ligar o misturador ao Filtro de FI com um jumper. 9. Conectar o canal 2 do osciloscópio à saída do Misturador. Sincronizar a varredura pelo canal 1.

12. 10. Ajustar o potenciômetro de nulo do misturador para que apareça um sinal AM-DSB-SC na saída do Misturador, conforme figura: Que freqüências estão presentes nesse sinal ? 11. Conectar o canal 2 do Osciloscópio na saída do Filtro FI no ponto M do Detector de Produto. Ajustar o sincronismo do Osciloscópio pelo canal 2. Retocar a freqüência do VCO-HI, para obter-se o máximo sinal na saída do filtro de FI

13. 12. Medir a freqüência do sinal AM-SSB do canal 2 . 13. Retornar o sincronismo do sinal, pelo canal 1 e ajustar a escala de tempo conveniente para visualizar o sinal modulado agora em 455kHz. Parte 2: Detector de produto e CAG • Objetivo: • Descrever os circuitos e sinais de recepção AM-SSB • Descrever a operação de um detector de produto e um filtro de áudio • Verificar como o circuito CAG – Controle Automático de Ganho mantém a amplitude do sinal modulador controlada, • Equipamento necessário: • Bastidor F.A.C.E.T. • Placa de Comunicações Analógicas • Osciloscópio duplo canal • Gerador de Sinais • Multímetro Digital

14. Procedimento Diagrama de Blocos de um Receptor AM-SSB A) Conexão e ajuste do Transmissor e Receptor AM-SSB Estágio de RF, Misturador e Filtro de FI 1. Permanecendo na mesma configuração do ítem anterior, mantendo-se o “canal-1” do osciloscópio, ligado à entrada M do modulador, com sincronismo pelo “canal-1”.

15. B) Detector de Produto e Filtro de Áudio: Recuperação do sinal modulador O Detector de Produto é um Modulador Balanceado que demodula o sinal AM-SSB em 455kHz para recuperar a informação (sinal modulador) em 3kHz. O circuito é balanceado para suprimir a freqüência de 452kz (portadora). A freqüência de 3kHz é a diferença de freqüências das entradas do Detector de Produto.

16. O Filtro de Áudio é um filtro passa baixas LC. 2. Conectar a saída do VCO-LO com 452kHz (que também está ligado ao modulador do transmissor) à entrada C do Detector de Produto.

17. 3. Conectar o canal 2 do osciloscópio à saída do Detector de Produto, sincronizado pelo canal 2. Verificar a forma de onda obtida. 4. Quais as freqüências que compõe o sinal da saída do Detector de Produto ? 5. Retornar o sincronismo do osciloscópio pelo canal 1 e ajustar a escala de tempo conveniente para visualizar o sinal do canal 2, conectar o canal 2 do osciloscópio à saída do filtro de áudio.

18. 6. Comparar os sinais dos canais 1 e 2. Variando-se a freqüência do sinal modulador. O que ocorre com o sinal do canal 2 ? C) Controle Automático de Ganho O CAG varia o ganho do amplificador de RF quando há variações na amplitude do sinal modulador obtido na saída do detector de produto. Quando o sinal de saída do detector diminui, o CAG aumenta o ganho do amplificador de RF e vice-versa. 7. Conectar o canal 1 do Osciloscópio no terminal de entrada de R8, sincronizado pelo canal 1

19. 8. Ajustar o sinal do gerador (sinal modulador) para obter-se 0,8 Vpp em R8. 9. Conectar o canal 2 do Osciloscópio na saída do Filtro de Áudio. Medir a tensão Vpp nesse ponto. 10. Reduzir a tensão em R8 de 0,8 Vpp para 0,4 Vpp, atuando no sinal do gerador. Medir a tensão Vpp na saída do filtro de áudio. 11. Voltar o sinal recebido para 0,8 Vpp. 12. Inserir os jumpers conforme figura. (ligar o CAG) 13. Medir a tensão Vpp na saída do filtro de áudio. O que ocorreu com a tensão do sinal recuperado ? 14. Reduzir a tensão em R8 de 0,8Vpp para 0,4Vpp, atuando no sinal do gerador. Medir a tensão Vpp na saída do filtro de áudio. Houve alguma mudança significativa ? 15. Tirar conclusões a respeito dos valores medidos.

20. Não se esqueça de realizar agora o teste Sobre este módulo. Este “Teste do Módulo” deverá ser feito no próprio Laboratório sob a supervisão do professor. Ao finalizar o “Teste do Módulo” entregue suas respostas para o professor.

21. Montagem do transmissor, conforme a experiência 7. 1. Conectar o circuito conforme a figura. Colocar o jumper no VCO-LO na posição 452kHz. 2. Conectar o canal 1 do osciloscópio na entrada M (sinal modulador) do Modulador. Ajustar o gerador de sinais para 0,5Vpp a 3kHz.

22. 3. Conectar o canal 2 do osciloscópio na entrada C (portadora) do Modulador. Ajustar VCO-LO para 0,5 Vpp, 452kHz em C. Ajustar a freqüência da portadora através do botão da Fonte Negativa do Bastidor e a amplitude da portadora pelo botão do bloco VCO-LO.

23. 4. Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do modulador , com o sincronismo pelo canal 1 (sinal modulador). 5. Girar o potenciômetro do modulador e verificar as formas de onda nas diversas posições. Ajustar o sinal para AM-DSB-SC.

24. 6. Conectar o filtro LSB ao modulador, através de um jumper. Ajustar S1, S2 e S3 para ON. 7.Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do filtro LSB e o canal 1 na entrada M do modulador, com o sincronismo pelo canal 1.

25. 8. Variar a freqüência da portadora até aparecer um sinal conforme a figura abaixo.

26. 9. Conectar o canal 2 do osciloscópio na entrada C do Misturador. Ajustar o sinal de VCO-HI para 600mVpp. 10. Ajustar a freqüência de VCO-HI para 1455kHz. 11. O canal 1 do osciloscópio deverá estar na entrada M do modulador, com o sincronismo pelo canal 1. 12. Conectar o canal 2 do osciloscópio na entrada do misturador. Confirmar que é obtido um sinal AM-DSB-SC.

27. 13. Conectar o canal 2 do osciloscópio no pino 6 do misturador. Ajustar o potenciômetro do misturador para que haja um sinal com o máximo aprofundamento no pino 6 do misturador (antes do filtro LC). 14. Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do pino 12 (após o filtro LC) do Misturador. Fazer o ajuste fino da freqüência do VCO-HI em 1455kHz, buscando obter o sinal AM-DSB-SC máximo no pino 12

28. 15. Conectar a saída do pino 6 do misturador ao amplificador de RF e a saída deste à Rede Casadora da Antena.

29. 16. O sinal visualizado na antena que será enviado ao receptor deverá ser conforme a figura abaixo. 17. Aquí começa a experiência de hoje.