Sin t

1
Electrónica de Comunicaciones
CONTENIDO RESUMIDO 1- Introducción 2- Osciladores
3- Mezcladores. 4- Lazos enganchados en fase
(PLL). 5- Amplificadores de pequeña señal para
RF. 6- Filtros pasa-banda basados en resonadores
piezoeléctricos. 7- Amplificadores de potencia
para RF. 8- Demoduladores de amplitud (AM, DSB,
SSB y ASK). 9- Demoduladores de ángulo (FM, FSK y
PM). 10- Moduladores de amplitud (AM, DSB, SSB y
ASK). 11- Moduladores de ángulo (PM, FM, FSK y
PSK). 12- Tipos y estructuras de receptores de
RF. 13- Tipos y estructuras de transmisores de
RF. 14- Transceptores para radiocomunicaciones
ATE-UO EC dem FM 00
2
9- Demoduladores de ángulo (FM, FSK y PM)
Idea fundamental Obtener la forma de onda de la
moduladora (información) de la portadora modulada
en ángulo, normalmente convertida a una
frecuencia intermedia.
ATE-UO EC dem FM 01
3
Tipos de modulaciones analógicas de ángulo (I)
Modulación de frecuencia (FM)
ATE-UO EC dem FM 02
4
Tipos de modulaciones analógicas de ángulo (II)
Modulación de fase (PM)
ATE-UO EC dem FM 03
5
Tipos de modulaciones analógicas de ángulo (III)
Comparación entre FM y PM
Ecuaciones Moduladora xm(wmt) Portadora
vp(wpt) VPcoswpt
Modulada PM vpPM(wmt, wpt) VPcoswpt
Dfpxm(wmt)

• Si llamamos fp wp/(2p) y fm max, Dfp max y Dfp
  max a los máximos valores de fm wm/(2p), Dfp
  Dwp/(2p) y Dfp, respectivamente, se cumple
• DBFM 2(Dfp max fm max)
• DBPM 2(Dfp maxfm max fm max)

• FM de banda ancha (radiodifusión) Dfp max 75
  kHz fm max 15 kHz DB 180 kHz
• FM de banda estrecha (comunicaciones de voz)
  Dfp max 5 kHz fm max 3 kHz DB 16 kHz

ATE-UO EC dem FM 04
6
Tipos de demoduladores de FM

• Discriminadores
• Detector de cuadratura
• Demoduladores con PLLs

Esquema general de un discriminadores
ATE-UO EC dem FM 05
7
Ejemplos de circuitos limitadores
ATE-UO EC dem FM 06
8
Ejemplos de convertidores frecuencia/tensión para
discriminadores. Con un circuito resonante
vdFM ½ vs1½

• Simple
• Poco simétrico
• Difícil de ajustar

ATE-UO EC dem FM 07
9
Ejemplos de convertidores frecuencia/tensión para
discriminadores. Con dos circuitos resonantes (I)
vdFM ½vs1½- ½vs2½

• Más simétrico
• Muy difícil de ajustar
• Salida diferencial

ATE-UO EC dem FM 08
10
Ejemplos de convertidores frecuencia/tensión para
discriminadores. Con dos circuitos resonantes (II)
Sin salida diferencial

• Más simétrico
• Muy difícil de ajustar
• Menor ganancia

ATE-UO EC dem FM 09
11
El discriminador de Foster-Seely (I)
Esquema básico
Se puede demostrar que vs/ve k1/(1 - LeqCeqw2
jwLeq/Req) Siendo Leq Ld2 LmLd1/(Lm
Ld1) k1 Lm/(Lm Ld1) Ceq 4C, Req R/4
ATE-UO EC dem FM 10
12
El discriminador de Foster-Seely (II)

• Como vs/ve k1/(1 - LeqCeqw2 jwLeq/Req), si w
  wr 1/(LeqCeq)1/2, entonces vs/ve
  k1Req/(jwrLeq), es decir, vs y ve están
  desfasados 90º
• El circuito se diseña para wr wp (en la
  práctica wr wFI)
• También se cumple que vdFM ½vs1½- ½vs2½ ½ve
  vs½- ½ve - vs½

ATE-UO EC dem FM 11
13
El discriminador de Foster-Seely (III)
Relación muy lineal vdFM/f
vdFM ½vs1½- ½vs2½ ½ve vs½- ½ve - vs½
½vs1½gt½vs2½? vdFM gt 0
½vs1½lt½vs2½? vdFM lt 0
½vs1½½vs2½? vdFM 0
ATE-UO EC dem FM 12
14
El discriminador de Foster-Seely (IV)
Salida diferencial
Salida referida a masa
ATE-UO EC dem FM 13
15
El discriminador de relación (I)
vdFM ½vs1½- ½vs2½
ATE-UO EC dem FM 14
16
El discriminador de relación (II)
ATE-UO EC dem FM 15
17
El discriminador de relación (III)
Discriminador de relación con limitador de
amplitud
ATE-UO EC dem FM 16
18
El detector de cuadratura (I)
Principio de funcionamiento (I)
Como xm(wmt) no cambia apreciablemente en tr
segundos, queda
vf VP2k2k1coswptr Dwptrxm(wmt)
Y como la red de retardo se calcula para que
valga 90º a wp, queda
vf VP2k2k1cosp/2 Dwptrxm(wmt)
-VP2k2k1senDwptrxm(wmt)
ATE-UO EC dem FM 17
19
El detector de cuadratura (II)
Principio de funcionamiento (II)
vf -VP2k2k1senDwptrxm(wmt)
Como se cumple que wptr p/2, ½xm(wmt)½ 1 y
Dwp ltlt 2wp, entonces Dwptrxm(wmt)
pxm(wmt)Dwp/(2wp) ltlt 1, y, por tanto
vf -VP2k2k1senDwptrxm(wmt)
-VP2k2k1Dwptrxm(wmt)
Ojo! vf depende también de Vp2 Þ Hay que usar
limitador
ATE-UO EC dem FM 18
20
El detector de cuadratura (III)
Cómo se genera el retardo?
Calculamos la transferencia de la red
vdFM/vdFM LCss2/1 Ls/R L(C Cs)s2
Efectuamos un análisis senoidal permanente (s
jw). Sólo es válido si wm ltlt wp
vdFM/vdFM -LCsw2/1 - L(C Cs)w2 jLw/R.
Por tanto
vmez VPcos(wt)2k2½vdFM/vdFM½ VPcoswt
arg(vdFM/vdFM) Þ vf k2VP2½vdFM/vdFM½cosarg
(vdFM/vdFM)
Se define Q R/(Lwp)
ATE-UO EC dem FM 19
21
Demoduladores de FM con PLLs
Principio de funcionamiento
Condición de diseño el PLL debe ser
suficientemente rápido para seguir las
variaciones de frecuencia Þ frecuencia de corte
del PLL gtgt frecuencia máxima de la moduladora
wcorte PLL gtgt wm max
ATE-UO EC dem FM 20
22
Demoduladores de PM con PLLs
Principio de funcionamiento
Condición de diseño el PLL debe ser
suficientemente lento para ser insensible a las
variaciones de frecuencia Þ frecuencia de corte
del PLL ltlt frecuencia mínima de la moduladora
wcorte PLL ltlt wm min
ATE-UO EC dem FM 21
23
Tipos de modulaciones digitales de ángulo (I)
Modulación digital de frecuencia, (Frequency
Shift Keying, FSK)
ATE-UO EC dem FM 22
24
Tipos de modulaciones digitales de ángulo (II)
Modulación binaria digital de fase, (Binary Phase
Shift Keying, BPSK)
ATE-UO EC dem FM 23
25
Demodulación de FSK (I)

• Con discriminador (Foster Seely o relación)
• Detector con batería de filtros

• Con detector no coherente
• Con detector coherente

ATE-UO EC dem FM 24
26
Demodulación de FSK (II)
Detector coherente
ATE-UO EC dem FM 25
27
Demodulación de BPSK
Bucle elevador al cuadrado. El mismo esquema que
para demodulación de DSB con recuperación de la
portadora
ATE-UO EC dem FM 26
28
Ejemplo de antiguo esquema de amplificador de FI
con demoduladores de AM y FM
ATE-UO EC dem FM 27
29
Ejemplo de esquema de amplificador de FI y de BF
de sonido para TV con CI TDA8190
ATE-UO EC dem FM 28