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5/24/2018 Detector Heterodino
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Ingeniera en Telecomunicaciones
Adquisicin de Datos por Control Remoto (CON 510)
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Detector Superheterodino
1. IntroduccinHeterodinacin es un proceso, consistente a la
superposicin de dos ondas defrecuencias diferentes, aunque prximas
entre s, para obtener una nica onda de
amplitud modulada a una frecuencia, denominada frecuencia
heterodino, cuyo valor e
es igual a la diferencia de las frecuencias de las ondas que se
combinan. Tal fenmeno
se produce tanto si las ondas que se mezclan son de alta como de
baja frecuencia
siempre y cuando sus frecuencias no sean diferentes entre s.
Un receptor super-heterodino se diferencia de un heterodino comn
gracias a una
serie de mejoras como un amplificador de RF de entrada, un
circuito de AGC y otras
etapas que optimizan el funcionamiento. Es importante comprender
que la seal que
viene sobre su correspondiente frecuencia y que ingresa por la
antena de un receptor
puede mezclarse con otra seal generada dentro del receptor (de
una frecuencia
diferente) y brindar una tercera frecuencia que conserve la
informacin til que trae la
primera. Qu logramos con este tipo de receptores? Por sobre
todas las
cosas: selectividad. No podemos dejar de mencionar una notable
mejora en
sensibilidad, pero la mejor de las caractersticas que se logra
es la selectividad.
2. Etapas y FuncionamientoEl funcionamiento del receptor
super-heterodino es el siguiente:las seales moduladas de RF,
transmitidas por las estaciones difusoras de la zona, se
recogen o interceptan por la antena, y se alimentan a la primera
etapa; el amplificador
de RF.El radioescucha sintoniza ese circuito haciendo girar la
perilla de sintonizacin
del receptor para ajustar a la frecuencia transportadora de la
estacin deseada, a fin
de aceptar y amplificar la seal escogida. En la banda normal de
radiodifusin, ser
una frecuencia entre 540 y 1600 kHz. Despus de escoger y
amplificar la seal
modulada de RF que se desea, se alimenta a la etapa mezcladora.
As pues, el
amplificador de RF ha proporcionado cierta cantidad de
selectividad y sensibilidad. En
algunos receptores, en los que se requiere menos selectividad y
sensibilidad, se omite
esta etapa.
Las etapas del mezclador y del oscilador, desempean la verdadera
funcin super-
heterodino. La etapa del osciladores un generador de una seal de
RF no modulada,
con una frecuencia aproximada de 465 kilociclos sobre la
frecuencia de la seal de
entrada de RF deseada. La etapa del oscilador se sintoniza
simultneamente (se
"acuadrilla") con la etapa del amplificador de RF, de modo que
cuando ste se
sintoniza de una frecuencia a otra, el oscilador se sintoniza a
una frecuencia que queda
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exactamente 465 kilociclos sobre la de radiofrecuencia. Tanto
las seales de RF como
del oscilador, alimentan al mezclador.
El mezclador se sintoniza tambin para aceptar solamente las
seales de RF y las del
oscilador. En esa etapa, las dos seales se heterodinan (baten
juntas), para producirotras nuevas. La salida de la etapa del
mezclador consiste de la seal de entrada de RF,
la del oscilador, y otras dos nuevas; la suma y la diferencia de
las dos seales de
entrada. Cuando el receptor se sintoniza en toda la banda, la
frecuencia de una de
ellas permanece constante, o sea la de la diferencia, que es
siempre de 465 kilo ciclos y
contiene la misma modulacin de audio que la seal original de RF
en la antena. Esa
seal alimenta a la etapa del amplificador de FI.
El amplificador de FI se sintoniza fijamente para aceptar y
amplificar solamente la
seal de diferencia de 465 kHz (llamada frecuencia intermedia).
La ganancia que
proporciona esa etapa permanece constante en toda la banda
normal
de radio difusin, y suministra una alta ganancia, porque se
efecta la amplificacin de
una frecuencia ms baja.
La ganancia de esa etapa puede controlarse automticamente con un
circuito de CAG
(control automtico de ganancia), para compensar las variaciones
de fuerza de la
seal. En seguida, la seal de FI alimenta a la etapa, del
detector.
La etapa del detector remueve el componente de audio de la seal
de FI, y lo transfiere
a la etapa del amplificador de audio. La seal se recupera
rectificando y filtrando la
seal modulada de FI. El detector es tambin la fuente del voltaje
de CAG.
La etapa del impulsor de audio, amplifica la seal de audio y la
alimenta a la etapa de
salida de audio, que amplifica, adems, la seal de audio y
desarrolla
la potencia suficiente para activar la bocina.Las ondas sonoras
producidas por la
bocina son las mismas que se usaron para modular la onda
transportadora de RF en el
transmisor de la estacin radiodifusora.
Con mucha frecuencia, una batera suministra la potencia que
requieren los
transistores para llevar a cabo sus mltiples funciones. La
potencia de la batera se
suministra a todas las etapas, a excepcin del detector, cuando
se usa un diodo
rectificador.
A menudo se incluye una fuente de poder de corriente continua,
para que el receptor
pueda funcionar con la corriente alterna de 220 voltios, 50
Hz.
Esa fuente de poder transforma la corriente alterna de 220 Volts
a una tensin muchams baja de corriente continua (ordinariamente de
9 a 15 voltios).
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3. Diagramas de funcionamiento.En base a los conceptos
principales sobre las partes fundamentales y su
funcionamiento de un superheterodino en funcin de AM, en la
figura mostrada a
continuacin se puede observar un diagrama bsico a nivel
circuital de un receptorsuper-heterodino, adems se puede observar
la correspondencia con sus partes
fundamentales.
Segn se puede observar, en el diagrama circuital existen 2
amplificadores de
frecuencia intermedia y al mismo tiempo se tiene un oscilador de
doble frecuencia la
cual es accionada a travs de un switch de control, adems cabe
recalcar que el
circuito expuesto carece de un control de ganancia a diferencia
de sistemas
tradicionales, de este modo para poder entender mejor el
diagrama circuital como el
funcionamiento del super-heterodino, se tiene el siguiente
diagrama de bloques:
ANTENA
AMP. DE
RADIOFRECUENCIA
AMP. DE FREC.
INTERMEDIA
OSCILADORTANDEM
DETECTOR
SALIDA
AUDIO
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4. Receptor Super-Heterodino como SADSEn base a todo lo anterior
expuesto, se puede concluir que el presente receptor se
trata de un sistema de adquisicin y distribucin de seales (SADS)
debido a sus
caractersticas funcionales y a los componentes que utiliza el
receptor.
En el caso particular del receptor super-heterodino, se tiene
solamente una seal
analgica a considerar la cual proviene del aire a travs de ondas
electromagnticas,
por lo tanto al tratarse de una sola seal, se omite el hecho de
utilizar un multiplexor,
del mismo modo al tratarse de un circuito cuyo funcionamiento es
totalmente
analgico no es considerada la utilizacin de conversores CAD ni
CDA.
Ante lo anterior expuesto, es importante destacar la existencia
de un acondicionador
de seal la cual se encuentra en la etapa del amplificador de RF
y se encarga de
amplificar la seal a una amplitud deseada, del mismo modo los
bloques de conversin
a FI y de su respectivo amplificador, en los cuales interviene
el oscilador local se
asemeja a la etapa de presentacin en un SADS la cual tiene como
objetivo la
trasformacin de una cierta frecuencia recibida a una frecuencia
intermedia, en esta
misma lnea el bloque detector corresponde al bloque Supervisor
de un SADS, esto
debido a la funcin que realiza.
Por ltimo, tanto el control automtico de ganancia como el
control de volumen
cumplen el rol de Controlador, constituyndose las partes ms
importantes de un
receptor super-heterodino, por ultimo dicha seal resultante es
nuevamente
acondicionada y posteriormente transformada en seal sonora a
partir de un
parlante, es decir que cumple el papel de actuador.
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A manera de resumen final se puede ver en la siguiente figura el
diagrama de bloques
correspondiente a un SADS de un receptor Super-heterodino.
SEAL RADIO
ACONDICIONADOR
SENSOR
PRESENTACION
SUPERVISOR
CONTROLADOR
ACONDICIONADOR
ACTUADOR
SEAL
SONORA
