3. FORMULACION DE LAS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
3.1 Actividades de Reflexión inicial. (Argumento basado en la experiencia)
●
Se desea transmitir una información análoga de audio por Radio Frecuencia desde el punto A
hasta el punto B distantes 12 km entre sí. Este problema genera varias preguntas:
¿Cuál sería la frecuencia óptima de transmisión del sistema pedido?
o
𝜆
𝜆=𝜆
3 ∗ 108
12𝜆𝜆 =
𝜆
𝜆=
𝜆=
𝜆
3 ∗ 108 𝜆
12 ∗ 103
1 ∗ 108
4 ∗ 103
𝜆 = 0.25 ∗ (108−3 )
𝜆 = 0.25 ∗ 105 𝜆𝜆𝜆
●
●
●
¿Cómo lograr que una baja frecuencia como el audio viaje en forma adecuada por un sistema
de Radio Frecuencia?
o Una frecuencia baja como lo es la vos, es necesario que pase por un sistema
amplificador y mezclador de señales compuesta por frecuencias de señal moduladora
y frecuencia de señal portadoras que al unirla permite empaquetar la señal y que
esta llegue a su destino
¿Cómo convertir una baja frecuencia como el audio en una alta frecuencia?
o Por medio de amplificadores y mezcladores de señal, generando así una frecuencia
más alta y clara, de forma que se module y permita llegar al destino que se quiera.
¿Qué ocurriría si la señal de baja frecuencia no se convierte a alta frecuencia y se inyecta
sobre la antena para su transmisión?:
o La señal que se introduciría en la antena no va a ser clara ya que al ser de una
frecuencia tan baja pueden ocurrir varios inconvenientes en el camino, por ejemplo:
La señal al ser tan débil puede perderse en el transcurso de su camino además del
ruido y poco entendimiento a la entrega de la señal por el medio dependiendo donde
se transmita.
3.2 Actividades de contextualización e identificación de conocimientos necesarios para
el aprendizaje. (Argumento Técnico).
●
¿Cuáles son las ventajas y desventajas de tener una comunicación análoga en la que la
información se envía en la amplitud de la señal portadora?
o Ventajas
▪ Ante la atenuación, puede ser amplificada y reconstruida al mismo tiempo,
gracias a los sistemas de regeneración de señales.
▪
▪
▪
Cuenta con sistemas de detección y corrección de errores, en la recepción.
Facilidad para el procesamiento de la señal.
Permite la generación infinita sin pérdidas de calidad.
o Desventajas
▪
▪
▪
▪
●
Cualquier ruido que se genere en el transcurso de la señal puede
generar interferencias y fallas en el sistema análogo.
Perdida de la señal y distorsión de la misma.
Es imposible de recuperar las señales, ya que amplifica la señal para
recuperar partes atenuadas de la señal amplificada del ruido
La mayoría de los sistemas analógicos también sufren de pérdida de
generación
¿Cómo se imaginaría una señal de AM en un osciloscopio?
o La señal A.M. se genera a partir de ondas portadoras que como lo indica su nombre
son las que llevan la información de la señal que se quiere transmitir modulándola
por medio de una frecuencia moduladora que es la que se encarga de dirigir la señal
hasta su destino con un bando de ancha dependiendo de lo que se necesite tranmitir.
o
● ¿Cómo se imaginaría una señal de AM en un analizador de espectros?
o La señal A.M. se genera a partir de la señal portadora que se encuentra en el
centro, al lado izquierdo de la señal se encuentra la banda de baja frecuencia
(LSD) y al lado derecho de la onda se encuentra la banda de alta frecuencia
(USB)
o
3.3 Actividades de apropiación del conocimiento (Conceptualización y Teorización).
1. Actividad individual virtual orientada por el instructor técnico. Realice una investigación
sobre el tema: Modulación en Amplitud (AM) y resuelva las preguntas que se encuentran
a continuación en esta guía. Entregue esta investigación por la plataforma en la fecha dada
por el instructor.
Para la investigación sobre la Modulación en Amplitud (AM), puede utilizar la Bibliografía y
las páginas web dadas al final de esta Guía.
●
Resuelva las preguntas del capítulo “Transmisión de modulación de amplitud” del libro
Sistemas de Comunicaciones electrónicas de Wayne Tomasi. Para cualquier duda,
consulte con el orientador del procesos
PREGUNTAS
o 3-1. Defina modulación de amplitud
▪ La modulación de amplitud AM, es el proceso de cambiar la amplitud
de una señal portadora de frecuencia alta, en información que se
quiere transmitir al receptor que sea entendible.
o 3-2. Describa el funcionamiento básico de un modulador de AM.
▪
o 3-3. ¿Qué quiere decir el término RF?
▪ El termino RF significa Radio Frecuencia las cuales son frecuencias lo
suficientemente altas para propagarse en el medio de transmisión que
se desee
o 3-4. ¿Cuántas entradas hay en un modulador de amplitud? ¿Cuáles son?
▪ Un modulador son dispositivos lineales, con dos entradas y una salida.
En la entrada tenemos una señal moduladora de alta frecuencia y
amplitud , la segunda entrada tenemos una señal portadora de alta
frecuencia y amplitud, y en la salida entrega una señal modulada que
es la combinación entre las dos señales de entrada
o 3-5. En un sistema de comunicaciones de AM, ¿qué significan los términos
señal moduladora, portadora, onda modulada y envolvente de AM?
▪ Señal moduladora: es la señal que tiene la información que se va a
transmitir
▪ Señal portadora: es la señal de alta frecuencia con la potencia
suficiente para transmitir hasta su receptor.
▪
o
●
Onda modulada: Es la señal que resulta de la señal portadora de
entrada y la señal moduladora.
3-6. ¿Qué quiere decir frecuencia de repetición de la envolvente de AM?
▪
Haga un cuadro comparativo de ventajas, desventajas y aplicaciones del AM completo,
AM Vestigial, AM con portadora suprimida y Banda Lateral Única.
AM completo
Ventajas
La simplicidad del receptor de la señal no es tan
costoso
las condiciones de propagación en esas bandas
permiten dar cobertura a grandes extensiones
sin necesidad de retransmisores
Desventajas
La potencia que necesita el sistema es muy alta,
generando más costos del mismo.
El ruido o interferencia que se puede generar
por las circunstancias del ambiente puede
afectar el sistema
puede utilizarse un mezclador, este no es
indispensable y resulta más simple y económico
utilizar un detector de envolvente
La mayoría de los sistemas analógicos también
sufren de pérdida de generación
AM vestigal
Nombre de letra
Mayúsculas
Ocupa menos ancho de banda que la
modulación en AM de Doble Banda Lateral
Puede ser demodulada utilizando demodulador
síncronos de AM
No requiere de filtros tan abruptas (filtros más
realizables en la realidad) como la modulación
en Banda lateral única.
Delta
𝜆
𝜆
𝜆
𝜆
AM con portadora suprimida
Nombre de letra
Mayúsculas
Alfa
Beta
Gamma
Delta
𝜆
𝜆
𝜆
𝜆
Banda lateral unica
Nombre de letra
Mayúsculas
Alfa
Beta
𝜆
𝜆
𝜆
𝜆
Gamma
Delta
●
●
Haga un diagrama en bloques de un receptor superheterodino y describa en forma
detallada cada uno de los bloques.
El receptor superheterodino es utilizado para mezclar dos frecuencias en un dispositivo no lineal o
para transladarse de una frecuencia a otra. Este receptor está conformado por cinco secciones las
cuales son la sección RF, la sección mezclador convertidor, la sección de FI, La sección del detector
e audio y la sección de amplificador de audio.
● Sección de RF. La sección de RF consiste en general en una etapa preselectora y en una
amplificadora. Pueden ser circuitos separados, o un solo circuito combinado. El
preselector es un filtro pasabanda sintonizado a banda ancha, con frecuencia central
ajustable, que se sintoniza con la frecuencia portadora deseada. El objetivo principal del
preselector es proporcionar suficiente límite inicial de banda para evitar que entre una
radiofrecuencia específica no deseada, llamada frecuencia imagen (la cual se explicará más
adelante en esta sección). El preselector también reduce el ancho de banda de ruido del
receptor, y proporciona el paso inicial para reducir el ancho general de banda al mínimo
requerido para pasar las señales de información. El amplificador de RF determina la
sensibilidad del receptor (es decir, establece el umbral de señal). También, como el
amplificador de RF es el primer dispositivo activo que encuentra una señal recibida, es el
principal generador de ruido y por consiguiente es un factor predominante para
determinar la cifra de ruido del receptor. Un receptor puede tener uno o varios
●
●
●
●
●
amplificadores de RF, o puede no tener ninguno, dependiendo de la sensibilidad deseada.
Algunas de las ventajas de incluir amplificadores de RF en un receptor son las siguientes:
o 1. Mayor ganancia y por consiguiente mayor sensibilidad.
o 2. Mejor rechazo de frecuencia imagen.
o 3. Mejor relación de señal a ruido.
o 4. Mejor selectividad.
Sección de mezclador/convertidor. En la sección de mezclador/convertidor está una
etapa de oscilador de radiofrecuencia (que se suele llamar oscilador local) y una etapa de
mezclador/ convertidor (que se suele llamar primer detector). El oscilador local puede ser
cualquiera de los circuitos osciladores que se describieron en el capítulo 2, dependiendo
de la estabilidad y la exactitud deseadas. La etapa de mezclador es un dispositivo no lineal,
y su objetivo es convertir las radiofrecuencias en frecuencias intermedias (traslación de RF
a FI). El heterodinado se lleva a cabo en la etapa de mezclador, y las radiofrecuencias se
bajan a frecuencias intermedias. Aunque las frecuencias de portadora y de las bandas
laterales se van de RF a FI, la forma de la envolvente permanece igual y, en consecuencia,
la información original que contiene la envolvente permanece sin cambios. Es importante
observar que, aunque la portadora y las frecuencias laterales superior e inferior cambian
de frecuencia, el ancho de banda no cambia en el proceso de heterodinado. La frecuencia
intermedia más usada en los receptores de la banda de emisión en AM es 455 kHz.
Sección de FI. La sección de FI consiste en una serie de amplificadores y filtros pasabanda
de FI que se llama con frecuencia la trayectoria de FI. La mayor parte de la ganancia y la
selectividad del receptor se hacen en la sección de FI. La frecuencia central y el ancho de
banda de FI son constantes para todas las estaciones, y se escogen de tal manera que su
frecuencia sea menor que cualquiera de las señales de RF que se van a recibir. La FI
siempre tiene menor frecuencia que la RF, porque es más fácil y menos costoso fabricar
amplificaciones estables de alta ganancia para señales de baja frecuencia. Por lo anterior
no es raro ver un receptor con cinco o seis amplificadores de FI y un solo amplificador de
RF, o quizá sin amplificador de RF.
Sección de FI. La sección de FI consiste en una serie de amplificadores y filtros pasabanda
de FI que se llama con frecuencia la trayectoria de FI. La mayor parte de la ganancia y la
selectividad del receptor se hacen en la sección de FI. La frecuencia central y el ancho de
banda de FI son constantes para todas las estaciones, y se escogen de tal manera que su
frecuencia sea menor que cualquiera de las señales de RF que se van a recibir. La FI
siempre tiene menor frecuencia que la RF, porque es más fácil y menos costoso fabricar
amplificaciones estables de alta ganancia para señales de baja frecuencia. Por lo anterior
no es raro ver un receptor con cinco o seis amplificadores de FI y un solo amplificador de
RF, o quizá sin amplificador de RF.
Sección de detector. El objetivo de la sección de detector es regresar las señales de FI a la
información de la fuente original. El detector se suele llamar detector de audio, o segundo
detector en receptores de banda de emisión, porque las señales de información tienen
frecuencias de audio. El detector puede ser tan sencillo como un solo diodo, o tan
complejo como un mlazo de fase cerrada o un demodulador balanceado.
Sección de amplificador de audio. La sección de audio abarca varios amplificadores de
audio en cascada, y una o más bocinas o altoparlantes. La cantidad de amplificadores que
se usen depende de la potencia deseada en la señal de audio
●
¿Cuál es el rango de frecuencias, las frecuencias de la portadora y el ancho de banda
para el AM comercial de acuerdo a la norma internacional para América y Europa?
o
El rango de frecuencias según la norma internacional se encuentra entre los
530 y 1630 kHz con una ancho de banda de 1100 KHz La cual es una onda
media
● Haga un mapa conceptual sobre los siguientes moduladores de AM: multiplicador
análogo, modulador de conmutación y de dispositivo alineal en donde se involucre la
descripción funcional de cada uno de ellos, ventajas, desventajas, diagrama en
bloques y puntos a tener en cuenta para su optimización.
o
2. Actividad grupal presencial orientada por el instructor técnico. Basado en la investigación
realizada, participe en la mesa redonda sobre el tema “Modulación en Amplitud (AM)”,
con el ánimo de aclarar las posibles dudas con el grupo y el instructor.
3. 2
4. Actividad Individual. Resuelva los ejercicios de Modulación A.M que se encuentran en la
carpeta Material de Apoyo.