Modulación de AMPLITUD.
Cómo se produce la modulación.
En esta práctica vamos a analizar un circuito modulador de amplitud AM y la forma que podemos obtener la misma para conseguir las variaciones de la amplitud de la portadora de acuerdo a la variación de la señal.
Básicamente existen dos formas de producir modulación por amplitud:
- Multiplicar la portadora por un factor de ganancia o atenuación que varíe con la señal moduladora.
- Hacer adición o mezcla lineal (suma algebraica de señal portadora y moduladora), y aplicar la suma a un circuito no lineal.
Multiplicación analógica.
Teniendo en cuenta la fórmula básica de modulación de amplitud del anterior Tema 2:
El índice de modulación es:
Al introducir esta expresión en la ecuación anterior y factorizar, obtenemos:
En esta fórmula se observa que la modulación de amplitud se lleva a cabo multiplicando la portadora por un factor igual a 1 más la onda senoidal moduladora. Si es posible crear un circuito cuya ganancia o atenuación pueda hacerse variar de acuerdo a la señal moduladora, la modulación de amplitud se consigue al hacer pasar la portadora a través de él.
Mezcla no lineal.
Este método mezcla de manera lineal las señales moduladoras y portadoras, es decir realizan las mezclas (adición, sustracción) del voltaje de ambas señales. Después se usa dicho voltaje para hacer variar la corriente de un dispositivo no lineal.
Al elevar al cuadrado la suma de las señales de la portadora y la moduladora se obtiene la ecuación típica de la modulación de amplitud descrita anteriormente. Esta relación es la base de la modulación en amplitud, el mezclado y el heterodinaje. Por desgracia, esta forma de modulación también produce señales no deseadas como armónicos de segundo orden.
Circuito de modulación por amplitud por diodo.
Los diodos y transistores bipolares tienen capacidades para producir modulación por amplitud a pesar de sus curvas características específicas.
El circuito anterior se compone de una red mezcladora resistiva formada por R1, R2 y R3; un rectificador formado por el diodo D1 y un circuito sintonizado LC. La señal de la portadora se aplica a R2, y la señal de la moduladora se aplica a R1. Las señales mezcladas aparecen en R3, aplicándose directamente al diodo rectificador.
En la resistencia R3, si las señales fuesen puras alternas, la salida tendría esta forma:
Como la frecuencia de la portadora es mucho mayor que la moduladora, la moduladora viaja sobre la portadora, pero todavía no es una señal de amplitud modulada (la modulación es multiplicación, no adición). Al aplicar esta señal al diodo, este solo permite pasar parte del ciclo positivo:
Finalmente, estos pulsos se aplican al circuito sintonizado LC (en resonancia a la frecuencia portadora). Por la Ley de Lenz y el intercambio de energía en el tanque LC, se obtiene una salida completa de la onda AM.
