Modulaci贸n de AMPLITUD.
En esta pr谩ctica 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 variaci贸n de la se帽al.
Basicamente existen dos formas de producir modulaci贸n por amplitud:
● Multiplicar la portadora por un factor de ganancia o atenuaci贸n que var铆e con la se帽al moduladora.● Hacer adici贸n o mezcla lineal (suma algebraica de se帽al portadora y moduladora), y aplicar la suma a un circuito no lineal.
Veamos en detalle estos puntos:
Multiplicaci贸n anal贸gica.Teniendo en cuenta la f贸rmula b谩sica de modulaci贸n de amplitud del anterior Tema:
El 铆ndice de modulaci贸n es:
m = Vm ÷ VcEn donde queda que Vm = mVc
Al introducir esta expresi贸n en la ecuaci贸n anterior y factorizar, obtenemos:
En esta f贸rmula se observa que la modulaci贸n de amplitud se lleva a cabo multiplicando la portadora por un factor igual a 1 m谩s la onda senoidal moduladora. Si es posible crear un circuito cuya ganancia o atenuaci贸n pueda hacerse variar de acuerdo a la se帽al moduladora, la modulaci贸n de amplitud se consigue al hacer pasar la portadora a trav茅s de el.
Mezcla no lineal.Este m茅todo m茅zcla de manera lineal las se帽ales moduladoras y portadoras, es decir realizan las mezclas (adici贸n, substraci贸n) del voltaje de ambas se帽ales. Despu茅s se usa dicho voltaje para hacer variar la corriente de un dispositivo no lineal.
Un dispositivo no lineal es un dispositivo en el que se aplica una tensi贸n y cuya corriente no var铆a en proporci贸n al voltaje aplicado, como lo har铆a en una resistencia. Un dispositivo no lineal pues es por tanto un componente en el que se aplica la ley cuadr谩tica como por ejemplo un semiconductor diodo, transistor, FET, etc.
Al utilizar un dispositivo no lineal cuya curva de respuesta es casi una par谩bola (lo cual la corriente del dispositivo es proporcional al cuadrado del voltaje de entrada), se dice que el dispositivo tiene una respuesta de ley cuadr谩tica.
Al elevar al cuadrado la suma de las se帽ales de la portadora y la moduladora se obtiene la ecuaci贸n t铆pica de la modulaci贸n de amplitud descrita en la f贸rmula anterior. Esta relaci贸n es la base de la modulaci贸n en amplitud, el mezclado y la heterodinaje.
Por desgracia esta forma de modulaci贸n tambi茅n produce otras se帽ales no deseadas como las segundas arm贸nicas (por lo que habr铆a que utilizar filtros para eliminarlas).
Circuito de modulaci贸n por amplitud por diodo.
Los diodos y transistores bipolares son dispositivos no lineales cuya respuesta no es de ley cuadr谩tica, pero que tienen capacidades para producir modulaci贸n por amplitud.
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 se帽al de la portadora se aplica a R2, y la se帽al de la moduladora se aplica a R1. Las se帽ales mezcladas aparecen en R3, que se aplican directamente al diodo rectificador.
En la resistencia R3, si las se帽ales de la portadora y moduladora fuesen puras alternas, la salida tendr铆a esta forma:
Hasta el momento las se帽ales solo han realizado el batido de frecuencias, es decir han sumado y restado obteniendo frecuencias sumas algebraicas entre las dos frecuencias. Como la frecuencia de la portadora es mucho mayor que la moduladora, la moduladora "viaja" sobre la portadora, pero todav铆a no es una se帽al de amplitud modulada, ya que como he indicado anteriormente la modulaci贸n es un proceso de multiplicaci贸n y no de adici贸n.
Esta se帽al compuesta se aplica sobre el diodo rectificador cuyo funcionamiento debe de conocer ya. Por su propia constituci贸n, el diodo solo permite pasar parte del ciclo positivo de la se帽al compuesta y bloquea la parte negativa de la se帽al compuesta que llega de R3, por lo que a la salida del diodo rectificador, la forma de la se帽al presenta la siguiente forma:
Hay que tener en cuenta que estos pulsos se aplican al circuito sintonizado LC y que, adem谩s L y C se encuentran en resonancia a la frecuencia de la portadora. cada vez que conduce el diodo, fluye un pulso de corriente por el circuito sintonizado. El inductor y el condensador intercambian energ铆a a la frecuencia de resonancia. Como seg煤n la ley de Lenz, dicho pulso se opone a la fuerza que la genera, los pulsos son inversos a la se帽al que sale por el diodo, por lo que a la salida del circuito sintonizado LC se obtiene una salida completa de la onda AM, como se muestra en la siguiente figura.
