Modulación Angular - Ensayo

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Modulador de oscilador controlado por voltaje (vco)

Los osciladores controlados por voltaje, VCO (por sus siglas en inglés), pueden generar una señal de FM de manera directa. La señal modulante desvía la frecuencia del VCO, produciendo una señal FM. La frecuencia de salida del modulador está dada por:

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En donde la desviación de frecuencia, Af, es igual a la amplitud pico de la señal modulante multiplicada por la sensitividad de desviación del VCO.

Como en los moduladores directos la frecuencia está controlada por la señal modulante, en este tipo de modulador, la estabilidad de frecuencia no es tan buena a largo plazo. Generalmente, se utilizan para aplicaciones de baja potencia.

Modulación de Fase (PM)

La mayoría de los transmisores modernos de FM utilizan alguna forma de modulación de fase para producir FM indirecta. La razón de usar PM en lugar de FM directa es que el oscilador de la portadora puede optimizarse en cuanto a precisión y estabilidad de la frecuencia. Los osciladores a cristal o los sintetizadores de frecuencia controlados por cristal pueden utilizarse para fijar la frecuencia de la portadora con precisión y mantener una sólida estabilidad. La salida del oscilador de la portadora se alimenta a un modulador de fase donde se hace variar el corrimiento de fase de acuerdo con la señal moduladora. Dado que los cambios de fase producen variaciones de frecuencia, resulta FM indirecta.

Algunos moduladores de fase se basan en el corrimiento de fase producido por un circuito sintonizado RC o Le. Cabe destacar que los defasadores simples de este tipo no generan una respuesta lineal dentro de un intervalo amplio de corrimiento de fase. El corrimiento de fase total disponible debe restringirse para obtener mejor linealidad, y deben usarse multiplicadores para conseguir la desviación deseada.

Moduladores de fase con varactor

Un circuito defasador sencillo puede usarse como modulador de fase si se logra que la resistencia o capacitancia varíen con la señal moduladora. Una forma para hacerlo es reemplazar el capacitor que se muestra en el circuito de la figura 6-9b) con un varactor.

En este circuito, la señal moduladora modifica la capacitancia del varactor. Si la amplitud de la señal moduladora a la salida del amplificador A se hace más positiva, se añade a la polarización en inversa del varactor de RI y R2 causando disminución en la capacitancia. Esto incrementa la reactancia; por lo tanto, el circuito produce menos corrimiento de fase y una desviación menor. Una señal moduladora más negativa del amplificador A se resta de la polarización en inversa del diodo varactor, lo que incrementa la capacitancia o reduce la reactancia capacitiva.

Esto aumenta la cantidad de corrimiento de fase y la desviación. Con este arreglo, hay una relación inversa entre la polaridad de la señal moduladora y la dirección de la desviación de la frecuencia, que es lo opuesto a la variación deseada. Para corregir esta condición se puede insertar un amplificador inversor A entre la fuente de la señal moduladora y la entrada al modulador. Entonces, cuando la señal modulad ora se hace más positiva, la salida del inversor y entrada del modulador van a negativo y la desviación se incrementa.

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Moduladores de fase con Fet

El modulador de fase mejorado que describe la figura 6-12 utiliza un modulador de fase constituido por un capacitor y la resistencia variable a partir de un transistor de efecto de campo Q,. La señal de la portadora de un oscilador a cristal o un sintetizador de frecuencia mediante una malla de fase encadenada se aplica en forma directa a la salida a través de Cl y C2 y aparece aplicada al FET de la fuente al drenaje. La señal de la portadora también se aplica a la compuerta del FET por medio de Cl. La capacitancia de C I y C2 en serie y la resistencia de fuente a drenaje del FET producen un desfasamiento en adelanto de la corriente y un voltaje adelantado a la salida. La señal de la portadora aplicada a la reja del FET también varía la corriente del FET, CI y RI producen un desfasamiento en adelanto de la fase de menos de 90°.

El voltaje adelantado a través de RI también controla la corriente de drenaje en QI. Cuando las dos señales controlan la corriente de drenaje del FET, resulta un fasor de la suma de las dos corrientes.

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Detección de moduladores FM y PM

FM

Un demodulador de FM recibe en su entrada a la señal modulada, que cambia en frecuencia, y proporciona en su salida la señal de información, una señal cuya amplitud varía en función de la frecuencia de la señal modulada.

Cualquier circuito que convierta una variación de frecuencia en la portadora a una variación de voltaje proporcional puede utilizarse para demodular o detectar señales de FM. Los circuitos para recuperar la señal moduladora original de una transmisión de FM se llaman demoduladores, detectores, o discriminadores.

Detectores de pendiente

El demodulador de frecuencia más simple, el detector de pendiente, usa un circuito sintonizado y un diodo detector para convertir las variaciones de frecuencia en variaciones de voltaje.

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Detector diferencial de picos

Hoy en día los circuitos detectores Foster-Seeley y el detector de relación rara vez se utilizan en diseños nuevos, ya que los han reemplazado circuitos demoduladores, son parte de un receptor completo de FM. Un demodulador de frecuencia popular en CI es el detector diferencial de picos, que se utiliza en los aparatos de televisión y otros productos electrónicos de consumo. El demodulador sólo es uno de los muchos circuitos del

Detectores en cuadratura

El detector en cuadratura es quizá la unidad más utilizada como demodulador de FM. Su aplicación principal está en la demodulación de audio en televisión, no obstante, también se usa en algunos sistemas de radio de FM. El detector en cuadratura emplea un circuito de desfasamiento para producir un corrimiento de fase de 90° en la frecuencia de portadora no modulada.. La señal de frecuencia modulada se aplica por medio de un capacitor muy pequeño (CI) al circuito paralelo