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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAIBACENTRO DE ENERGIAS ALTERNATIVAS E RENOVVEIS - CEARDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELTRICA - DEEPRINCPIOS DE COMUNICAESPROF.: FABRCIO BRAGA SOARES DE CARVALHO

RELATRIO LABORATRIO DE PROCESSAMENTO DE SINAISMODULAO E DEMODULAO FM POR INCLINAO

GILVAN DA SILVA ALVES JNIORMAT.:11128352

JOO PESSOA, 16 DE AGOSTO DE 2013

ndice

Objetivos pg 3Introduo Tericapg 3Procedimentos Experimentaispg 5Modulao................................................................................................................ pg 5Demodulao.............................................................................................................pg 6Resultadospg 7Conclusespg 11Refernciaspg 11

1 Objetivos O objetivo da experincia a comprovar experimentalmente a teoria no que se refere a modulao e demodulao FM por inclinao, em diferentes pontos do sistema, comparando valores tericos com os prticos.

2- Introduo TericaA modulao FM faz com que a frequnciada onda portadora se altere de acordo com as variaes de amplitude do sinal modulante.J estudamos os motivos pelos quais precisamos de uma portadora de alta frequncia para transportar informaes que correspondem a sinais de baixa freqncia.Os mesmos conceitos bsicos sobre a necessidade de se modular um sinal de alta freqncia so vlidos para a modulao em frequnciaA sigla FM significa modulao em freqncia,que tambm pode ser chamada de modulao angular, pois uma alterao de freqncia tambm est ligada a uma mudana de ngulo de fase do sinal modulado.

Como a amplitude da onda portadora modulada em frequncia no varia, tambm no h variaes da potncia da onda transportada.Variaes de frequncia da onda portadora e do sinal modulante

No intervalo de 0 a t1-A tenso do sinal modulante zero e a portadora no modulada.De t1 a t2-O sinal modulante cresce no instante positivo(+) e a frequncia da portadora aumenta at um valor mximo de t2.Depois do instante t2-a tenso do modulante desce at zero,e a frequncia da portadora diminui at ao instante t3 onde atinge o seu valor nominal. Durante o perodo (-) seguinte o sinal modulante a frequncia da portadora desce abaixo do seu valor nominal.A tenso da portadora tem valor mnimo quando a tenso, do sinal modulante atinge o seu valor mximo (-),isto instante t4.Desta forma pode-se concluir que a variao do valor instantneo da frequncia f da onda modulada acompanha a variao da tenso do sinal modulante.2.1 Modulao AMModulao em amplitude (AM) a forma de modulao em que a amplitude de um sinal senoidal, chamado portadora, varia em funo do sinal de interesse, que o sinal modulador. A frequncia e a fase da portadora so mantidas constantes. Matematicamente, uma aplicao direta da propriedade de deslocamentos em frequncias da transformada de Fourier, assim como da propriedade da convoluo. Uma caracterstica interessante que a envoltria da portadora tem o mesmo formato do sinal mensagem. Ou seja, o princpio bsico da modulao AM variar a amplitude da portadora conforme o sinal da onda moduladora.O sinal modulado do seguinte tipo:

ct + Onde:

Com representando o ndice de modulao em amplitude. O termo a portadora no modulada, e a frequncia desta portadora.As condies so: = 1, 100% de modulao; , Sobremodulao, implica rotao de fase; Submodulao h desperdcio de potncia transmitida.

2.2 Demodulao AMO processo de demodulao AM apenas a recuperao do sinal mensagem a partir do sinal modulado. Assim, existem dois tipos principais de demoduladores: detector de envoltria e detector retificador. Detector de EnvoltriaO Detector Sncrono a diodo, mais conhecido por Detector de Envoltria, um circuito demodulador largamente utilizado, pela sua enorme simplicidade, custo reduzido e operao comprovadamente eficiente. Essa deteco feita, em geral, por um circuito RC paralelo. A figura 1 mostra esse tipo de circuito.

Figura 1 Detector de Envoltria RC paraleloNesse circuito, o papel da chave sncrona executado pelo diodo detector e o circuito RC colocado a seguir cumpre seu papel de filtro passa-baixas. Detector RetificadorNesse tipo de demodulador usado um processo de filtragem. Assim, o sinal primeiramente retificado, e em seguida usa-se um filtro passa-baixas para eliminar as componentes de alta frequncia. Eliminando-se o nvel DC da sada obtemos o sinal original com amplitude atenuada.

3 Procedimentos ExperimentaisO experimento consiste na montagem do modulador, a partir de um circuito integrado multiplicador, e do demodulador a partir de um filtro RC simples.

Figura 24 ModulaoPara obter a modulao AM experimentalmente, utilizamos os seguintes componentes (ver tabela 1 abaixo):

ComponentesEspecificao

Resistores200, 1,8K

CIsAD633JN

Tabela 1O CI AD633JN est mostrado na figura 3, utilizamos o pino 1 como o sinal mensagem que foi conectado ao gerador e o pino 3 foi usado como a portadora e foi conectado ao osciloscpio, o pino 2 e 4 foram conectados ao terra, o pino 6 foi ligado a portadora e no pino 7 foi usado uma ponta de prova do osciloscpio para observar a forma de onda do sinal.No pino 1 conectamos dois resistores em srie, os quais deveriam obedecer a razo abaixo (equao 1), dessa forma utilizamos os resistores de 200 e 1,8K e no ponto entre a ligao desses, foi feita uma ligao ao pino 7.

= equao 1

Figura 3-AD633JN

Para obter 100% de modulao necessrio que o ndice de modulao M= seja igual a 1, dessa forma a amplitude da portadora (A) foi modificada para 4Vpp e a amplitude do sinal mensagem (B) para 8Vpp ( uma amplitude de 8Vpp no gerador equivalente na pratica a metade dessa amplitude).Na sobremodulao M>1, amplitude da portadora continuou em 4Vpp e a amplitude do sinal mensagem foi modificada para 10Vpp.Na submodulao M 160, desta forma utilizamos um capacitor de 1F e um resistor de 10K. O pino 6 foi conectado ao pino 7 do CI AD633 do circuito do modulador.Para melhorarmos a forma de onda mostrada no osciloscpio usamos um amplificador inversor de ganho 6, como mostrado na figura 5.

Figura 5

Para um ganho de 6, de acordo com a equao 2 abaixo, R1 = 200 e R2 = 1K.G = 1 + equao 2

6 ResultadosA figura 6 mostra o circuito do modulador e do demodulador montado na protoboard.

Figura 6-circuito na protoboard

As figuras 7, 8 e 9 obtidas com o osciloscpio mostram as forma de onda dos sinais modulados, a primeira mostra um sinal com 100% de modulao, a segunda mostra um sinal sobremodulado e a terceira mostra um sinal submodulado.

Figura 7 100% de modulao

Figura 8 Sobremodulao

Figura 9 Submodulao

As figuras 10, 11 e 12 obtidas com o osciloscpio mostram as forma de onda dos sinais demodulados, a primeira mostra a demodulao de um sinal sobremodulado, a segunda mostra a demodulao de um sinal submodulado e a terceira mostra a demodulao de um sinal com 100% de modulao.

Figura 10

Figura 11

Figura 127- ConclusoCom a realizao desta experincia, foi possvel entender melhor o funcionamento de um Demodulador AM.Na modulao uma das propriedades analisadas foi o ndice de modulao que determina a qualidade do transporte da informao, com o ndice maior que foi descoberto a inverso de fase da portadora, que distorce a informao original.Por meio das formas de onda obtidas, foi possvel observar as alteraes no sinal demodulado. Elas so reveladas, pois h uma instabilidade entre a portadora e a portadora local, devido aos diferentes. Tais desvios de frequncias existentes desvios justificaram as dificuldades encontradas no experimento (obteno da curva do sinal demodulado no osciloscpio).

Referncias Bibliogrficas http://pt.wikipedia.org/wiki/Modulacao_em_amplitude Lamar, Marcus V. Captulo 2 Modulao em Amplitude, 2 Edio; Centro Federal de Educao Tecnolgica do Paran Objetivo 02 Modulao AMDSB; Lathi, B.P. Sistemas de Comunicao, Editora Plimor, 1979; [Haykin, Simon Sistemas de Comunicao - Analgicos e Digitais, 4 Edio, Editora Bookman, 2004; ALENCAR, Marcelo Sampaio de. Sistemas de Comunicaes. Editora Erica

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