C A P I T U L O V

DEMODULACIÓN

Los diferentes s i s t e m a s estudiados pa ra la t r a n s m i s i ó n de i n fo rma­ción t ienen por objeto facil i tar el avance de la seña l Uevándolas a rangos de R F , pero una vez l legada la seña l al r e c e p t o r s e h a c e n e c e s a r l o l l eva r la información a su rango or iginal de f recuenc ias pa r a poder s e r entendida. Si se t r a t a de una información sonora debe s e r l levada al rango de audio y t ra tamien tos s i m i l a r e s deben r e c i -bir las diferentes c lases de información.

Es t e p roceso a r r i b a mencionado se efectúa en el equipo r e c e p t o r y r ec ibe el nombre de demodulación o de tecc ión . El objeto que nos proponemos en es te capitulo es es tudiar los p rocesos de de tecc ión p a r a los diferentes s i s t e m a s .

5.1 DETECCIÓN AM.

En el capitulo an te r io r se vio que una señal modulada en ampl i tud t iene una r ep re sen t ac ión en el t iempo dada por l a f igura 4 . 1 . 2 a . La envolvente de la amplitud va r i ab l e en el t i empo eo r r e s p o n d e a la seña l modu lan te .

E l p roceso de demodulación en un s i s t e m a AM debe t r a t a r en ­tonces de r e c u p e r a r la envolvente p a r a eon e l la exc i t a r el t r a n s ductor f inal .

E x i s t e n dos tipos de de t ec to re s AM: l inea les y de ley c u a d r á ­t i c a . A los p r i m e r o s co r responden los c i r cu i tos cuya sa l ida guarda una re lac ión l ineal con la envolvente de la s eña l de la e n t r a d a . En los c i r cu i tos co r respond ien tes a los de t ec to r e s de ley cuadrá t i ca se obtiene una sa l ida que conse rva una r e l ac ión cuadrá t i ca con r e spec to a la en t rada , seña l que luego debe s e r f i l t r ada .

In ic ia remos el estudio de los de t ec to re s l i n e a l e s , los cua les no

..vi.-:J

- 106 -

necesariamente deben tener elementos lineales como veremos a continuación.

5.2 DETECTOR POR DIODO

El detector por diodo emplea precisamente la acción rectificado­ra del diodo para rechazar la parte negativa de la señal eompues ta y eon ella la envolvente inferior. Podemos estudiar el circuí^ to de la figxu:a 5 .2 .1a . El primario del transformador recibe la

Fig. 5-2.1

señal AM que es seleccionada por el secundario sintonizado pa­ra luego se r rectificada por el circuito DR. El potencial R ten drá lógicamente la misma forma de la corriente que circula por el diodo. Nos ayudaremos de la caracterís t ica de transferencia del diodo mostrada en la figura 5 . 2 . Ib . La gráfica nos m u e s ­t ra el valor medio de la señal de radio mostrada por la curva a t razos ; asi obtendríamos una detección de valor medio que s i ­gue siendo proporcional a la señal modulante. De la teoria de rectificación se puede calcular el valor promedio por la relación

- 107 -

'm ( R - n ^ Vp (I-Hmacoswnxt) 5 .2 .1 -

donde r j es la resistencia pasante del diodo.

Existen circuitos usados para extraer la señal de radio y reeupe rar la envolvente. Este circuito para detección de la envolvente se muestra en la figura 5 .2 .2 .a en el cual representamos el t rans formador por una fuente para simplificar el dibujo. Si se aplica a la entrada, representada por la fuente, la señal mostrada e n l a figura 5 .2 .2b . se obtiene que al polarizarse directamente el diodo circula corriente a través de él y de la resistencia R y VQ tendrá la forma mostrada en la figura 5.2.2c yendo de a hasta b en im máximo; cuando la señal de entrada cae,el diodo no puede condu­cir en sentido inverso y el capacitor tendrá que descargarse a t ra vés de R . De manera que el potencial VQ crece a vma ra ta rdcy decrece a una rata RC.

a)

Fig. 5-2.2

- 108 •* :.

Sí r^c es pequeña el condensador se cargará a la misma veloci dad de la señal, su respuesta será inmediata pero si RC es m i ^ grande comparada con el período de la señal VQ no puede respon der a las caídas de la señal de entrada. "~

Como consecuencia de las cargas rápidas y descargas lentas VQ tendrá la forma indicada por el trazo grueso de la figura 5 .2 .2c; no se rá exactamente la envolvente p e r o ea una buena apro­ximación. El conaportamiento del circuito RC es el de un filtro pasabajos. Se puede tomar por conclusión que Wp >> Wm y gene­ralmente debe tomarse Wp "7 100 wm.

La tensión de salida del circuito de la figura 5.2.2a tiene una com ponente continua que puede interferir con la polarización de la eta" pa amplificadora siguiente. A menudo se emplea un acoplamiento resistencia capacitancia para elimitar esta componente. El circuí to en referencia se muestra en la figura 5 . 2 . 3 . Las ir:.pedancias para corriente alterna y para corriente continua son diferentes.

-W-C,

He :Ri ^«

Rg.5-2.3

Para analizar el circuito debe analizarse la gráfica de detección del diodo y con este fin utilizaremos el circuito de la figura 5.2.2a, aplicando una portadora sin modular; se miden los valo­res de VQ e ÍQ para diferentes valores de R y se t raza la curva . La gráfica se muestra en la figura 5 .2 .4 . Luego se cambia el valor pico de la portadora y se repite el proceso. Veamos aho­ra la figura 5.2.3 y supóngase que c, es un corto para las fre­cuencias de in terés . La ecuación de la recta de carga para co­r r iente continua es

^o = - R

y se muest ra en la figura 5.2.4, terna está dada por

5.2.2

La carga para corriente a l -

Fig. 5 - 2 . 4

R ac R1R2

R1+R2 5.2.3

Se ha dibujado pasando por el punto de funcionamiento e s t á t i c o . En es te caso s e obtiene el funcionamiento es tá t i co cuando la por t adora es tá s in m o d u l a r . P o r ejemplo s i la t ens ión pico e s de 3 volt ios el punto de t raba jo es Q .

La r e c t a de c a r g a en co r r i en t e a l te rna se ha dibujado a t r a z o s en la figura 5 . 2 . 4 . El va lor instantáneo s e obtiene de la inter secc ión de la r e c t a de ca rga con las c u r v a s . Obsé rvese que si la tens ión pico de l a por tadora eae por debajo de 1,4 v , la sa l í da quedará l i m i t a d a . Por tanto pa ra que no r e s u l t e una d i s t o r ­s ión exces iva , s e l imi t a el índice máximo de modulac ión . Así pues el máx imo índice de modulación que puede u t i l i z a r se s in que se produzca l imi tac ión es

R ac m Max Rdc

5.2.4

Si s e qu ie re que s e ace rque al 100%, R^c — Rdc* P a r a conse -

, - t-l

- l i o -

guir esto en la figura 5.2.2a debe tenerse Ri.^> R2-

La impedaneia de entrada del circuito detector es importante, pues generalmente le precede un circuito sintonizado. Deter -minemos la impedaneia de entrada suponiendo que el diodo es ideal. La tensión de salida tendrá entonces la forma de la en ­volvente de modulación. Cuando la señal está sin modular la potencia de salida será

• / Po = V2 / R

donde Vp es la amplitud de la portadora. Si Ry>^ entonces ^o ~ ^p • Como los elementos son ideales la potencia de sali da se rá la misma potencia de entrada y se tendrá

V" V^ P P

. -r . : . , : - R 2 R i •

' por tanto . ' "

">. • .'-. " . R i = R/2 5 .2 .5

Si se aplica modulación a la portadora, la resis tencia efectiva de entrada var iará , pues la resistencia de carga para c a y pa r a e e no son iguales. Si Ri">7R , tales resistencias serán casi iguales. En general la resistencia efectiva de entrada pue de calcularse igualando las potencias de entrada y de sal ida.

5.3 DETECTOR POR RESISTENCIA DE REJILLA

El detector por escape de rejUla actúa como un detector a dio­do combinado con un triodo amplificador. Es conveniente eons_i dera r la detección y la amplificación como dos procesos separa dos . En la figura 5 .3 .1a, la rejilla funciona como el ánodo del diodo. Los valores de Cg y Rg deben elegirse de forma tal que Cg se cargue durante los picos positivos de la señal de entrada y se descargue en los pieos negativos. La constante de tiempo Rg Cg debe se r grande con respecto al ciclo de RF y pequeña respecto al cielo de AF.

Un análisis somero de las formas de onda que existen en el c i r -

- 111 -

cuito del diodo (rejiUa) el que ofrece la figura 5 .3 .1b . La p r i ­mera gráfica ilustra la forma de entrada, que es la misma que aparece en la entrada del circuito sintonizado. La segunda grá fica muestra la corriente ig debida íinieamente a la señal de RF rectificada en ese circuito. La te rcera gráfica muestra la for ma de onda que se desarrolla sobre Cg. Es una señal de audio formada de la misma manera que un circuito a diodo. Sin em­bargo la señal de salida es la suma de las gráficas pr imera y t e r ce r a .

Un análisis aproximado de las formas de onda que existen en el circuito de placa del triodo es el mostrado en la parte e de la figura 5 . 3 . 1 . La onda mostrada en la pr imera de estas gráf i­cas es la corriente de placa y la mostrada en la segunda gráfi­ca es el potencial anódico.

El capacitor c se descarga en los medios ciclos positivos del vol taje de entrada de rejUla a través del circuito de eatiodo p r e ­sentando un valor para la constante de tiempo de descarga igual al producto de la resistencia efectiva del tubo electrónico por la capacitancia c . Este valor es pequeño debido a la baja impedan cia de la resistencia del tubo electrónico. El aumento de eorrien te de placa proviene del capacitor más que de la fuente de polari zación, evitando, entonces, todo posterior aumento de corriente por medio del choque de RF y del res is tor de carga Ri . Así queda limitada toda variación en el voltaje de placa y del capaci­t o r .

E l capacitor c se carga cuando aumenta la tensión de placa en los medios ciclos negativos del voltaje de RF de entrada en la re j i l la . El camino de carga es el que comprende el capacitor, el choque de RF, el resistor de carga y la fuente, en ese sen­t ido.

120V

a)

Pig . 5 .3.1

- 112 -Z . . Í - - , . -

.;• - • • . ^ . ! . í%

b) c)

Fig. 5-3.1

<»

- 113 -

El aumento de voltaje de placa está limitado por la corriente de carga del capacitor que circula a través del choque RF y d e R L . La disminución de la corriente anódica es aproximadamente igual a la corriente de carga del capacitor. De tal suerte que la co­rriente total a través del choque de RF y de R L permanece p rᣠticamente constante y las tensiones de placa y del capacitor que­dan así controladas.

5.4 DETECTOR POR PLACA Y DETECTOR POR COLECTOR

El detector por placa aprovecha la curvatura de la caracter ís t ica; corriente de placa,—tensión de rejüla del tubo electrónico. La r e jUla se polariza de modo que el punto de trabajo esté próximo al punto de corte, donde la curvatura es más pronunciada.

En la figura 5.4.1a se muestra el circuito detector por placa. En él la polarización de rejilla se da mediante el conjimto res is tor e_a pacitor RC. El circuito de resonancia selecciona la señal de inte res y así habrá polarización ímicamente para dicha señal . En la figura 5.4.b se muestra la función de transferencia del tubo e lec­trónico para explicar su operación. La polarización se ha escogí do de manera que el punto de trabajo es P, de manera que al su­perponer a la tensión continua de rejiUa la de la onda modulada . Debido a la curvatura de la caracterís t ica se obtendrá una eorr ien te de placa deformada con respecto a la onda original, puesto que los semiciclos de un lado del eje de trabajo serán amplificados y los del otro lado • , . . desaparecen por la cercanía del punto de cor te para la corriente anódica.

La corriente de placa es de forma compleja. Están presentes , por lo pronto, semiciclos de RF que se eliminan del circuito a -nódico mediante un filtro, formado por im choque y un capaci -tor que se conectan a la placa, puede verse en la gráfica. La otra variación presente en el circuito de placa es el valor me -dio de las semiondas de alta frecuencia aparece con linea puntea da y que tiene la forma de onda de la envolvente de la portadora; es decir se t rata precisamente de la onda de audiofrecuencia que se intenta detectar y que se encontrará como una tensión ént re los extremos de la resistencia de carga anódica, pudiendo por tanto t ransfer i r se a la etapa siguiente.

La ventaja de este detector respecto al detector de rejilla en su

- 114 -

. . - ' . . - - ' . . • • - • • ' ' . ' ' ' ' - — ^ ^ :

. .Z : , ' ! ¡Z t^ ' - . •\^•^^:•^: 'r^•: ' :A•

. f , •.•! * , *S*"/íJ3^..>:í..,y-¿r'/

f-( ". . T '

t^-^.y&^y^^!:

• w n ^ v .

•Rt

a)

Fig. 5-4.1

mayor anaplifieación para señales de cierta amplitud, porque pa­ra las débiles no se comporta bien debido a que la válvula t r a ­baja en la zona de la característ ica que tiene coeficiente de am­plificación reducido. Además no toma corriente del circuito de entrada y as í se dispondrá de mayor selectividad.

En la figura 5.4.2 se muestra el circviito detector por colector que es la versión a semiconductores del detector por placa su análisis es s imUar, debe tenerse en cuenta la nominación délos diferentes parámetros y los valores típicos y máximos permis i ­b les .

Rg,S-4.2

- 115 -

5.5 DETECTOR REGENERATIVO

Si en un oscUador a rejUla sintonizada se reduce el grado de rea limentación de modo que no llegue a oseüar se tendrá un amplilT cador de R F . Si además de esto se inserta en el circuito de r e^ jilla un eonjimto resistor-capacitor se obtendrá la detección por reji l la. En la figura 5.5.1a se muestra im detector regenerativo en el cual se produce la realimentación a través del bobinado L3 ya que L l , L2 y L3 están acoplados magnéticamente.

Hf

=c¿

/ V > ' V - \ _

Fig.5-5.1

- 116 -

La señal realimentada debe aplicarse en fase con la señal de en trada para que exista realimentación positiva. En la figura ~ 5.5.1b se muestra la versión a semiconductores del detector r e generativo cuyo principio de funcionamiento es s imilar al de la" versión a tubos.

En la figtira 5 .5 . l e se muestra una variante de interés que con­sis te en hacer funcionar el circuito realimentado al borde de la oscUación. La condición de oseUaeión debe producirse y anvüar se a un ri tmo más elevado que las señales de audio más altas ~ o sea de mayor frecuencia. El detector operado as í se denomi­na detector super-regenerativo.

Es necesario alimentar la válvula eon un regenerador no audible. La realinentación es alta y provoca el comienzo de la oscUación, aprovechándose la enorme sensibilidad en esa condición; de inme­diato, el medio ciclo siguiente de la señal no audible interrumpe las oscUaciones y así sucesivamente.

El tono de esa señal, lógicamente, ño se escucha por teléfono o par lante . El detector funciona como el regenerativo pero conma yor sensibilidad. Los circuitos LC mostrados en la fig vir a están acoplados entre s í y resuenan a 20 KHZ, por ejemplo, conao per tenecen a los circuitos de placa y de rejilla respectivamente la misma válvula hace de oscUadora. Para la frecuencia de oscUa­ción la inductancia L2 del tanque de rejilla tiene baja impedaneia y no entorpece la oscUación. El capacitor Ci es el de sintonía y al bobinado L2 esta acoplado el primario Li con la señal de en t r a d a . ~

5.6 DETECTORES PARA SISTEMAS DE PORTADORA SUPRIMIDA

Cuando se efectúa la transmisión por los s is temas de portadora suprimida, es necesario reinser tar la portadora para poder efec tuar la detección. Los casos posibles serán DSB/PS y SSB f PS (DBL/PS y BLU/PS respectivamente). Para lograr este e-feeto se requiere de un elemento de ley cuadrática al cual debe apl icarse como señal de entrada la suma de la señal modulada y la portadora; para lo cual se requiere de un oscUador local , en el receptor , para producir la portadora.

Considérese un elemento de ley cuadrática, cuya ley de t ransfe­rencia podemos simplificar por la relaeión

- 117 -

1 = a V 2 5 . 6 . 1

donde v r e p r e s e n t a un voltaje aplicado como señal de en t rada e i la co r r i en t e de s a l i da .

Si se t r a t a de una señal de doble banda l a t e r a l con por t adora s u p r imida se t endrá ~

V - Vp eos Wpt + MaVp eos wpt eos wm* 5 . 6 . 2

pa ra BLU/PS se t endrá

m^V-, V = Vp eos Wpt + — 2 — ^ ^°® (^P " ^m)* 5 . 6 . 3

Combinadas las ecuaciones 5 . 6 . 1 y 5 .6 .2 se obtendrá

Vp^ n i ^ V ^ aVo ^ 2 i = a (—í—- + —z:—íl ) + — Í L eos 2 w_,t + am^Vr, eos w ^ t

2 2 2 2 a m a Vr, a m o Vo ^°^a Vr,

+ ^—íl eos (2wp + wm)t + f _ r eos (2wp- w m ) t + 1—£i eos 2wpt 2 2 4

am^ Vp am^ V^ ama Vp + ^—cos2wjnt+ — i i - e o s 2(Wn + win)t + ^ eos 2 (wp-Wm)t

4 8 8 * 5 . 6 . 4

Las componentes de la señal resul tante indicadas por los t é rminos de la ecuación 5 . 6 . 4 se m u e s t r a , s in cuidarnos de l as ampl i tudes , en la gráf ica de la figura 5 . 6 . 1 . Nos in t e r e sa su d is t r ibución e s ­pec t ra l ; de a l l í podemos v e r que las componentes con f recuencias p róx imas y las s u p e r i o r e s a fp pueden s e r r echazadas por uso de f i l t ros . A la sal ida del f i l tro habrá entonces una señal de la forma

2 2 2 ama VD

1 = amaVp eos w ^ t + E ^ eos 2 wmt 5 . 6 . 5 *

' i , ' • T ' l l í . .

- 118 - .rA- ••'-• •r.jt, ' r :'

-•• ..V. / ' í '

- 4 - - . •• "«J ^ ; * ' ; ' J C ^

i_i m

2t 2L m

Rg.5-6.1

* . -... i ,

De la ecuación 5.6.5 se deduce facümente que eon esta detección se obtiene una distorsión proporcionada por el pr imer armónico. La amplitud de este primer armónico relativo a la fundamental se rá m a / 4 , de tal manera que para reducir esta distorsión es nece sario reducir el índice de modulación y esto se logra haciendo Vm < Vp. Pero también se afectará la amplitud de la fimdamen-ta l .

Si se t ra ta de un sistema BLU/PS debe combinarse las ecuaciones 5 .6 .1 y 5.6.3 para obtener fácilmente.

ama Vp eos wm.t 5.6.6

luego de rechazar otras componentes por medio de f i l t ros .

Otro método apropiado para obtener la detección de una señal BLU/PS consiste en introducir la portadora y la señal modulada a un modulador balanceado que entregará a su salida el produc­to de las dos señales de entrada.

Si indicamos la salida por v(t) se tendrá

v(t) maVp

que puede escribirse

eos Wpt eos (Wp + Wjji) t 5.6.7

maVn v(t) = i— eos (2wp + Wm)t + eos wmt 5.6.8

- 119 -

y sometida a un sistema de fütros se puede reducir a

2 °iaVp

v(t) = -— eos Wmt

La principal difieviltad de la detección de las señales indicadas en este ordinal consiste en que debe reconstruirse la portadora, esto se puede lograr con un oscUador pero la señal debe coincidir en frecuencia y en fase con la portadora que ha sido suprimida en el t r a n s m i s o r .

Para obviar esta dificultad que introduce mayor distorsión en la se nal detectada, se puede hacer una supresión parcial con el objeto de que el residuo que queda pueda ser amplificado en el receptor antes de efectuar la detección.

5.7 DETECTORES DE FRECUENCIA

Para un sistema de transmisión que usa una naodulaeión angular, es necesario hacer primero una conversión de FM a AM para lue go hacer la detección AM que generalmente se efectúa con un de­tector de diodo. A continuación estudiaremos los diferentes detee tores FM.

5.8 DETECTORES DE PENDIENTE

Como se menciona en el ordinal 5.7 es necesario convertir la se nal FM en una señal AM para luego producir la detección eon un circuito detector por diodo.

Para hacer la conversión de FM se puede tomar como primer so lución los circuitos de pendiente mostrados en las figuras 5.8.le^<2 cuyas caracter ís t icas de salida como función de la frecuencia se muestran en las figuras 5.8.1b y 5 .8 . Id respectivamente. Sede-be seleccionar los circuitos de tal manera que la frecuencia por­tadora quede ubicada en una parte que presente una relación l i ­neal como se muestra en las gráficas de las figuras 5.8.1b y 5 .8 . Id correspondientemente. De la gráfica d , por ejemplo , se puede ver que cuando la frecuencia aumenta y va a valores ma

- 120 -

•NAW-

^

U-:l

u;

a)

c)

d)

Fig. 5-8.1

» f

yores que fp aumenta la amplitud de Ta señal de salida y cuando esta frecuencia decrece también lo hace la amplitud de la señal de sal ida. De esta manera, evidentemente fácil, se obtiene una señal AM que luego es detectada; el circuito completo se mues­t r a en la figura 5 . 8 . 2 . La frecuencia de resonancia debeenton-

Fig. 5 - 8 . 2

- 121 -

ees seleccionarse tomando un valor diferente al de la frecuencia portadora. Puede verse que el circuito dibujado a la derecha de los puntos a y b es im detector de diodo.

Los circuitos aquí indicados están sometidos a fuertes l imitacio­nes ocasionadas por la no linealidad de la característ ica; son a-proximaciones que se cumplen para pequeñas regiones de la ca­racter ís t ica, resultando estos circuitos poco eficientes como de­tec tores . En la actualidad se trabaja fundamentalmente con c i r ­cuitos diacriminadores de frecuencias.

5.9 CIRCUITO DISCRIMINADOR

El circuito discriminador de frecuencias mostrado en la figura 5.9.1a, está constituido por un transformador doblemente sinto­nizado que presenta una caracterist ica de amplitud contra fre -cuencia con una meseta muy plana como se indica en la figura 5 .9 .1b . En el circuito de salida se toma en dos partes V2a y V2]-,. La capacitancia C debe tener un valor alto con el objeto de presentar una reactancia muy pequeña a la frecuencia por ta­dora, de manera que el potencial sobre el choque de rad io - f re ­cuencias CRF es el mismo aplicado a la entrada, v i .

Si el acople del transformador es pobre

Il = V i / jwLi 5 .9 .1

Para la portadora que es la misma frecuencia de resonancia el secundario se comporta como una impedaneia resist iva e igual a R. Así se obtiene

V2a = JMVi / 2 w C 2 L i R y

V2b = - J M V i / 2 w C 2 L i R 5.9.2

Las ecuaciones 5 .9 .2 se entienden mejor si se considera la ca­pacitancia C2 compuesta por dos capacitancias 2C2 coneetadasen s e r i e . Se puede observar que los ángulos de fase de los poten­ciales V2a difieren del ángulo de fase de Vi en 90°; uno adelan-

^

- 122 -

C • i '

Ula

U"i

Uib

o)

U", JG

l^b

b>

1/1

1/

' »

"."^ i í,-;

c)

' i O

e)

tado y el otro a t rasado. Las tensiones Vsa y Vsb se obtienen eon sumas fas órlales

V3a = Vi + V2a

Vsb = V¡ + vfb

5.9.3

5.9.4

El diagrama fasorial se indica en la figura 5 . 9 . l e . Si la fre­cuencia de trabajo aumenta de manera que f > fp las amplitudes ^^ V2a y V2b se a l terarán de manera apreciable debido a la ea-

- 123 -

racteríst ica del transformador pero los ángulos de fase si son sensibles a la frecuencia y el diagrama fasorial tomara la for­ma indicada en la figura 5 . 9 . l e . La magnitud de V3a se ha r e ­ducido y la de Vsb a aumentado. De manera análoga cuando f < f p se tendrá la situación indicada por el diagrama fasorial de la figura 5 .9 . Id , en la eual la magnitud de V3a ha aumentado y la correspondiente a V3b se ha disminuido. De manera que ene l circuito analizado la magnitud de las tensiones V3a y Vsb var ia con la frecuencia.

5.10 DISCRIMINADOR DE FOSTER-SEELY

Al discriminador ya estudiado se le puede conectar dos circuitos detectores de diodo como se muestra en la figura 5.10.1a. E s ­te es el Uamado discriminador de Foster-Seely y ya tenemos un detector de modulación angular.

Vi =r

-f

r ^ ¿ I t t 2 N^a ¿»R ^ C j V^Q

a) b)

Fig. 5-IO.t

Ya vimos que las amplitudes de VSa Y ^Sb varían con la f re­cuencia de entrada. Por la acción de los detectores AM. las tensiones V4a y V4b variarán obedeciendo a las variaciones de los valores picos de Vsa y Vsb respectivamente. Los diodos se han conectado de manera que la tensión de salida correspon de a la diferencia entre las dos tensiones V4a y V4b asi :

Vo = (Vsamáx - Vafaniáx) 5.10.1

- 124 -

La tensión de salida indicada en la ecuación 5.10.1 var iará con la frecuencia de una manera aceptablemente lineal si se trabaja dentro de la región plana de la característica de salida deltrana formador. La característ ica VQ contra frecuencia se muestra en la figura 5.10.1b con los valores correspondientes a la gráfica de la figura 5.9.1b;eon el objeto de que los detectores no carguen el circuito resonante debe seleccionarse resistencias R de alto va Io r .

Si la amplitud de la señal de entrada de un discriminador varía, la amplitud de la señal de salida también se a l terará la ventaja de esté s is tema consiste en que son e r rores que se pueden co­r regi r y para esto se usa un circuito limitador previo a la etapa de detección en el receptor . El circuito limitador es un ampli­ficador operado para trabajar desde la región de saturación has ­ta la región de corte, manteniendo asi la amplitud constante.

5.11 DETECTOR DE RAZÓN .;., .

Con l igeras modificaciones sobre el discriminador de Foster -Seely se obtiene mejoras apreclables en cuanto a lograr insen-sibUidad a las variaciones de amplitud en la señal de entrada. El circuito, que denominaremos detector de razón, se muestra en la figura 5 . 1 1 . 1 . Obsérvese que uno de los diodos D2 apa-

W

C 4f

•ef

^ C -

RFC

-1^ 2 L

•Rl T ^ 3

^

Fig. 5-11.1

- 125 -

rece eon sus conexiones invertidas, permitiendo establecer

^5 = ^ 3 ^ ^ + ^ 3 ^ ^ ^ 5.11.1

Se tomará como salida Vp. Siendo las resistencias R2 iguales se tendrá

Vo = V4a - V5/2

Vp = (V3a máx) - ^^Ba máx^) -f- (Vsb máx) 2

5.11.2

. (V3a máx) - (V3b máx) , \hV.,... f P - i )

2 • 2-V

Debe tomarse valores altos de resistencias para no afectar el cir cuito resonante. La tensión V5 var iará solo ligeramente eon los cambios de frecuencia instantánea, pues los aumentos de (V3amáx) son acompañados de disminuciones de (V3bmáx) y v iceversa . C4 debe seleccionarse de valor nauy alto con el objeto de que la cons tante R2 C4 sea mucho mayor que el más largo período involucra do en la señal moduladora. Por tanto V5 tiene la tendencia a per manecer constante cuando hay variaciones de frecuencia a causa de la modulación. En consecuencia la suma de (V3a máx) y (V3b máx) es fija. No obstante cuando la frecuencia cambia la razón de las amplitudes v a r i a r á . Para evidenciar esto l lamemos p la relación (Vsamáx) / (V3bmáx)* ^^ ^^ ecuación 5 .11 .1 ae ten­drá

V5 (VSbmáx) = 5.11.3

P + 1

y de la ecuación 5.11.2

Vo = (Vsbmáx) ^ ^ 5.11.4 2

Combinando las ecuaciones 5.11.3 y 5.11.4 s e obtendrá finalmente

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VQ = - ^ J Í : — 5.11.4

Siendo p la única variable de la ecuación 5.11.5 de manera tal que al umentar P decrece VQ. La salida viene a convertirse en función únicamente de la relaeión P . Cuando se sdtera la a m ­plitud de la señal modulada por interferencia de señales de ru i ­do se alteran las dos eómponentes (V3amáx) y {V3bmáx) perma­neciendo su razón casi constante; el sistema se inmuniza contra tales interferencias.

BIBLIOGRAFÍA

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2 . MATIERO, R. Frecuencia Modulada, estéreo multiplex. Edi -ciones Hache - Efe, Buenos Aires . 1976. Es una obra sen­cilla, descriptiva de sistemas y circuitos empleados para transmisión y recepción FM.

3 . VILLAMIL, E . Banda Lateral Única. Ediciones Hache - Efe. Buenos Aires . 1960. Esta es otra obra descriptiva, destina­da al estudio de sistemas y circuitos empleados para trans -misión y recepción BLV.

4 . BUREAU OF NAVAL PERSONNEL DE LA U.S. NAVY. Curso completo de electrónica. Editorial Glem Buenos Aires . 1970. Es un libro que hace la mayor parte de los análisis sobre circuitos a tubos. Tiene interés por la forma sencilla en la cual explica sistemas y c i rcui tos .