CAPITULO V DEMODULACIÓN Los diferentes s i s t e m a s estudiados p a r a la t r a n s m i s i ó n de i n f o r m a ción tienen por objeto facilitar el avance de la s e ñ a l U e v á n d o l a s a r a n g o s de R F , p e r o una vez llegada la s e ñ a 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 e v a r la información a su rango o r i g i n a l de f r e c u e n c i a s pa r a poder s e r e n t e n d i d a . Si s e t r a t a de una información s o n o r a debe s e r llevada al rango de audio y t r a t a m i e n t o s s i m i l a r e s deben r e c i bir l a s diferentes c l a s e s de información. E s t e p r o c e s o a r r i b a mencionado s e efectúa en el equipo r e c e p t o r y r e c i b e el n o m b r e de demodulación o d e t e c c i ó n . El objeto que nos p r o p o n e m o s en e s t e capitulo es e s t u d i a r l o s p r o c e s o s de d e t e c c i ó n p a r a los diferentes s i s t e m a s . 5.1 DETECCIÓN AM. En el capitulo a n t e r i o r s e vio que una s e ñ a l m o d u l a d a en a m p l i tud tiene una r e p r e s e n t a c i ó n en el t i e m p o dada por l a figura 4.1.2a. La envolvente de la amplitud v a r i a b l e en el t i e m p o eo r r e s p o n d e a la s e ñ a l m o d u l a n t e . E l p r o c e s o de demodulación en un s i s t e m a AM debe t r a t a r ent o n c e s de r e c u p e r a r la envolvente p a r a eon e l l a e x c i t a r el t r a n s d u c t o r final. E x i s t e n dos tipos de d e t e c t o r e s AM: l i n e a l e s y de l e y c u a d r á t i c a . A los p r i m e r o s c o r r e s p o n d e n los c i r c u i t o s cuya s a l i d a g u a r d a una r e l a c i ó n l i n e a l con la envolvente de la s e ñ a l de la e n t r a d a . E n los c i r c u i t o s c o r r e s p o n d i e n t e s a los d e t e c t o r e s de ley c u a d r á t i c a s e obtiene una s a l i d a que c o n s e r v a una r e l a c i ó n c u a d r á t i c a con r e s p e c t o a la e n t r a d a , s e ñ a l que luego debe s e r filtrada. I n i c i a r e m o s el estudio de los d e t e c t o r e s l i n e a l e s , l o s c u a l e s no ..vi.-:J - 106 necesariamente deben tener elementos lineales como veremos a continuación. 5.2 DETECTOR POR DIODO El ra ta to detector por diodo emplea precisamente la acción rectificadodel diodo para rechazar la parte negativa de la señal eompues y eon ella la envolvente inferior. Podemos estudiar el circuí^ de la figxu:a 5 . 2 . 1 a . El primario del transformador recibe l a Fig. 5-2.1 señal AM que es seleccionada por el secundario sintonizado par a luego s e r rectificada por el circuito D R . El potencial R ten drá lógicamente la misma forma de la corriente que circula por el diodo. Nos ayudaremos de la característica de transferencia del diodo mostrada en la figura 5 . 2 . I b . La gráfica nos m u e s t r a el valor medio de la señal de radio mostrada por la curva a t r a z o s ; 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 - ( R - n ^ Vp (I-Hmacoswnxt) 'm 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 trans formador por una fuente para simplificar el dibujo. Si s e aplica a la entrada, representada por la fuente, la señal mostrada e n l a figura 5 . 2 . 2 b . 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 d e s c a r g a r s e a t r a vés de R . De manera que el potencial VQ crece a vma r a t a r d c y 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 s e r á 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 . 2 c ; no s e r á exactamente la envolvente p e r o ea una buena a p r o ximación. 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. C, -W- He :Ri ^« Rg.5-2.3 P a r a 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 valor e s de VQ e ÍQ para diferentes valores de R y se t r a z a la c u r v a . 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 ahor a la figura 5.2.3 y supóngase que c, es un corto para las frecuencias de i n t e r é s . La ecuación de la recta de carga para c o r r i e n t e continua es ^o = - R y se m u e s t r a en la figura 5.2.4, terna está dada por 5.2.2 La carga para corriente a l - Fig. 5 - 2 . 4 R1R2 R ac R1+R2 5.2.3 Se ha dibujado pasando por el punto de funcionamiento e s t á t i c o . En e s t e c a s o s e obtiene el funcionamiento e s t á t i c o cuando l a por t a d o r a e s t á s i n m o d u l a r . P o r ejemplo s i la t e n s i ó n pico e s de 3 voltios el punto de t r a b a j o es Q . La r e c t a de c a r g a en c o r r i e n t e a l t e r n a s e ha dibujado a t r a z o s en la figura 5 . 2 . 4 . El v a l o r instantáneo s e obtiene de la inter s e c c i ó n de la r e c t a de c a r g a con l a s c u r v a s . O b s é r v e s e que si la t e n s i ó n pico de l a p o r t a d o r a e a e por debajo de 1,4 v, la s a l í da q u e d a r á l i m i t a d a . P o r tanto p a r a que no r e s u l t e una d i s t o r s i ó n e x c e s i v a , s e l i m i t a el índice m á x i m o de m o d u l a c i ó n . A s í pues el m á x i m o índice de modulación que puede u t i l i z a r s e sin que s e p r o d u z c a l i m i t a c i ó n es m Max R ac Rdc Si s e q u i e r e que s e a c e r q u e al 100%, R^c — Rdc* 5.2.4 P a r a conse - , -^t-l - lio 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 e n volvente de modulación. Cuando la señal está sin modular la potencia de salida s e r á • / 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 s e r á la misma potencia de entrada y se tendrá V" P . ' -r . : . , : - por tanto ">. • .'-. " R V^ P 2 R i • . ' "^ . R i = R/2 5.2.5 Si se aplica modulación a la portadora, la resistencia efectiva de entrada v a r i a r á , 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 salida. 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 d e r a r la detección y la amplificación como dos procesos separa d o s . En la figura 5 . 3 . 1 a , 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 s e r grande con respecto al ciclo de RF y pequeña respecto al cielo de A F . 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 . 1 b . La p r i mera gráfica ilustra la forma de entrada, que es la m i s m a que aparece en la entrada del circuito sintonizado. La segunda g r á fica muestra la corriente ig debida íinieamente a la señal de R F rectificada en ese circuito. La t e r c e r a gráfica muestra l a 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 e m bargo la señal de salida es la suma de las gráficas p r i m e r a y tercera. 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 l a figura 5 . 3 . 1 . La onda mostrada en la primera de estas gráficas 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 r e s i s t o r de carga Ri . Así queda limitada toda variación en el voltaje de placa y del capacitor. E l capacitor c se carga cuando aumenta la tensión de placa en los medios ciclos negativos del voltaje de R F de entrada en la r e j i l l a . El camino de carga es el que comprende el capacitor, el choque de RF, el resistor de carga y la fuente, en ese s e n tido. 120V a) Pig. 5.3.1 - 112 - Z..Í--,.- .;• c) b) Fig. 5-3.1 - • •.^.!.í% <» - 113 El aumento de voltaje de placa está limitado por la corriente de carga del capacitor que circula a través del choque R F 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 c o rriente total a través del choque de RF y de R L permanece p r á £ ticamente constante y las tensiones de placa y del capacitor q u e dan así controladas. 5.4 DETECTOR POR PLACA Y DETECTOR POR COLECTOR El detector por placa aprovecha la curvatura de la c a r a c t e r í s t i c a ; 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 r e s i s t o r e_a pacitor RC. El circuito de resonancia selecciona la señal de inte res y así habrá polarización ímicamente para dicha s e ñ a l . En la figura 5.4.b se muestra la función de transferencia del tubo e l e c trónico para explicar su operación. La polarización se ha escogí do de manera que el punto de trabajo es P, de manera que al s u perponer a la tensión continua de rejiUa la de la onda modulada . Debido a la curvatura de la característica se obtendrá una eorrien 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 p r e s e n t e s , por lo pronto, semiciclos de R F que se eliminan del circuito a nódico mediante un filtro, formado por im choque y un capaci tor que s e conectan a la placa, puede v e r s e 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 trata precisamente de la onda de audiofrecuencia que se intenta detectar y que se encontrará como una tensión é n t r e l o s extremos de la resistencia de carga anódica, pudiendo por tanto t r a n s f e r i r s e a la etapa siguiente. La ventaja de este detector respecto al detector de rejilla en su . . - ' . . - -'..• • - • • ' '.' ' ' ' - — ^ ^ : ..Z:,'!¡Zt^'-. •\^•^^:•^:'r^•:':A• - 114 . f , •.•! * , *S*"/íJ3^..>:í..,y-¿r'/ t^-^.y&^y^^!: f-( ". . T' •wn^v. •Rt a) Fig. 5-4.1 mayor anaplifieación para señales de cierta amplitud, porque p a ra las débiles no se comporta bien debido a que la válvula t r a baja en la zona de la característica que tiene coeficiente de a m plificación reducido. Además no toma corriente del circuito de entrada y a s í se dispondrá de mayor selectividad. En la figura 5.4.2 s e muestra el circviito detector por colector que es la versión a semiconductores del detector por placa su análisis es simUar, debe tenerse en cuenta la nominación délos diferentes parámetros y los valores típicos y máximos p e r m i s i bles. 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 rejilla. 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 similar al de la" versión a tubos. En la figtira 5 . 5 . l e se muestra una variante de interés que consiste en hacer funcionar el circuito realimentado al borde de la oscUación. La condición de oseUaeión debe producirse y anvüar se a un ritmo más elevado que las señales de audio más altas ~ o sea de mayor frecuencia. El detector operado a s 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 p a r l a n t e . El detector funciona como el regenerativo pero c o n m a 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 m i s m a 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 trada. ~ 5.6 DETECTORES PARA SISTEMAS DE PORTADORA SUPRIMIDA Cuando s e efectúa la transmisión por los sistemas de portadora suprimida, es necesario reinsertar la portadora para poder efec tuar la detección. Los casos posibles serán DSB/PS y SSB f PS (DBL/PS y BLU/PS respectivamente). P a r a lograr este e feeto se requiere de un elemento de ley cuadrática al cual debe aplicarse como señal de entrada la suma de la señal modulada y la portadora; para lo cual se requiere de un oscUador l o c a l , en el r e c e p t o r , para producir la portadora. Considérese un elemento de ley cuadrática, cuya ley de t r a n s f e rencia podemos simplificar por la relaeión - 117 - 1 = a V2 5.6.1 donde v r e p r e s e n t a un voltaje aplicado como s e ñ a l de e n t r a d a e i la c o r r i e n t e de s a l i d a . Si se t r a t a de una s e ñ a l de doble banda l a t e r a l con p o r t a d o r a s u primida se tendrá ~ V - Vp eos Wpt + MaVp eos wpt eos wm* 5.6.2 para BLU/PS se tendrá V = Vp eos Wpt m^V-, + — 2 — ^ ^°® (^P "^ ^m)* 5.6.3 Combinadas l a s ecuaciones 5 . 6 . 1 y 5 . 6 . 2 s e o b t e n d r á Vp^ ni^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 o Vo ^°^a Vr, ^—íl eos (2wp + w m ) t + f _ r eos ( 2 w p - w m ) t + 1—£i eos 2wpt a m a Vr, 2 + 2 4 a m ^ Vp am^ V^ a m a 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 r e s u l t a n t e indicadas por los t é r m i n o s de la ecuación 5 . 6 . 4 s e m u e s t r a , s i n c u i d a r n o s de l a s a m p l i t u d e s , en la gráfica de la figura 5 . 6 . 1 . Nos i n t e r e s a su d i s t r i b u c i ó n e s p e c t r a l ; de allí podemos v e r que l a s componentes con f r e c u e n c i a s p r ó x i m a s y l a s s u p e r i o r e s a fp pueden s e r r e c h a z a d a s por uso de f i l t r o s . A la s a l i d a del filtro habrá entonces una señal de la forma 2 2 ama 1 = amaVp eos w ^ t + 2 E ^ eos 2 wmt VD 5.6.5 * 'i, ' • T'llí.. .rA- - 118 - ••'-• •r.jt, 'r - 4 - - . •• "«J ^ ; * ' ; 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 primer 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 fimdamental. Si s e t r a t a 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 filtros. 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 eos Wpt eos (Wp + Wjji) t 5.6.7 eos (2wp + Wm)t + eos wmt 5.6.8 que puede escribirse v(t) = maVn i— :' -••^ ..V. / ' í ' 'J C ^ - 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 transmisor. Para obviar esta nal detectada, se de que el residuo antes de efectuar 5.7 dificultad que introduce mayor distorsión en la s e puede hacer una supresión parcial con el objeto que queda pueda s e r amplificado en el receptor la detección. 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 d e tector 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 características de salida como función de la frecuencia se muestran en las figuras 5.8.1b y 5 . 8 . I d respectivamente. S e d e 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 . I d correspondientemente. De la gráfica d , por ejemplo , se puede ver que cuando la frecuencia aumenta y va a valores ma - 120 - U-:l •NAW- u; ^ a) »f c) d) Fig. 5-8.1 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 salida. De esta manera, evidentemente fácil, se obtiene una señal AM que luego es detectada; el circuito completo se m u e s t 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 limitaciones ocasionadas por la no linealidad de la característica; son aproximaciones que se cumplen para pequeñas regiones de la c a racterística, resultando estos circuitos poco eficientes como d e t e c t o r e s . 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 caracteristica de amplitud contra fre cuencia con una meseta muy plana como se indica en la figura 5 . 9 . 1 b . 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 p o r t a dora, de manera que el potencial sobre el choque de r a d i o - f r e cuencias CRF es el mismo aplicado a la entrada, v i . Si el acople del transformador es pobre Il = V i / j w L i 5.9.1 P a r a la portadora que es la misma frecuencia de resonancia el secundario se comporta como una impedaneia resistiva e igual a R. Así se obtiene V2a = JMVi / 2 w C 2 L i R y 5.9.2 V2b = - J M V i / 2wC2LiR Las ecuaciones 5 . 9 . 2 se entienden mejor si se considera la c a pacitancia 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- 1/1 - 122 C •i' 1/ U",JG Ula ^ U"i Uib ' » l^b b> o) 'iO e) c) tado y el otro a t r a s a d o . eon sumas fas órlales Las tensiones Vsa y Vsb se obtienen V3a = Vi + V2a 5.9.3 Vsb = V¡ + vfb 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 alterarán de manera apreciable debido a la ea- "."^^i^í,-; - 123 racterística 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 . I d , en la eual la magnitud de V3a ha aumentado y la correspondiente a V3b se ha disminuido. De manera que e n e l circuito analizado la magnitud de las tensiones V3a y Vsb v a r i a 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. Este es el Uamado discriminador de Foster-Seely y ya tenemos un detector de modulación angular. -f r ^ ¿ I tt 2 N^a ¿»R ^Cj V^Q Vi =r b) a) Fig. 5-IO.t Ya vimos que las amplitudes de VSa Y ^Sb varían con la frecuencia de entrada. P o r 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 v a r i a r á con la frecuencia de una manera aceptablemente lineal si se trabaja dentro de la región plana de la característica de salida deltrana formador. La característica 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 Ior. Si la amplitud de la señal de entrada de un discriminador varía, la amplitud de la señal de salida también se alterará la ventaja de esté sistema consiste en que son e r r o r e s que se pueden c o r r e g i r y para esto se usa un circuito limitador previo a l a etapa de detección en el receptor. El circuito limitador es un amplificador operado para trabajar desde la región de saturación h a s ta la región de corte, manteniendo asi la amplitud constante. 5.11 DETECTOR DE RAZÓN .;., . Con ligeras modificaciones sobre el discriminador de F o s t e r Seely se obtiene mejoras apreclables en cuanto a lograr insensibUidad 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 apaC 4f •ef ^C- W ^ RFC •Rl T^3 -1^ 2L Fig. 5-11.1 - 125 rece eon sus conexiones invertidas, permitiendo establecer 5.11.1 ^5 = ^ 3 ^ ^ + ^ 3 ^ ^ ^ Se tomará como salida Vp. se tendrá Siendo las resistencias R2 iguales Vo = V4a - V5/2 Vp = (V3a máx) - ^^Ba máx^) -f- (Vsb máx) 2 5.11.2 V . (V3a máx) - (V3b máx) , 2 • \hV.,... f P - i ) 2- Debe tomarse valores altos de resistencias p a r a no afectar el cir cuito resonante. La tensión V5 v a r i a r á solo ligeramente eon los cambios de frecuencia instantánea, pues los aumentos de (V3amáx) son acompañados de disminuciones de (V3bmáx) y v i c e v e r s a . 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 l a razón de las amplitudes v a r i a r á . P a r a evidenciar esto llamemos p la relación (Vsamáx) / (V3bmáx)* ^ ^ ^^ ecuación 5 . 1 1 . 1 ae t e n drá V5 (VSbmáx) = P + 1 5.11.3 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 - 126 - VQ = - ^ JÍ:— 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 r u i do se alteran las dos eómponentes (V3amáx) y {V3bmáx) p e r m a neciendo su razón casi constante; el sistema se inmuniza contra tales interferencias. BIBLIOGRAFÍA 1. CHIRLIAN, PAUL M. Análisis y diseño de circuitos electrónic o s . Libros McGraw-Hill de México, México. Segunda E dieión 1970. Es un libro destinado al estudio de circuitos e leetrónicos que dedica su capítulo 13 a circuitos de modula ción y deniodulación. 2. MATIERO, R. Frecuencia Modulada, estéreo multiplex. Edi ciones Hache - Efe, Buenos A i r e s . 1976. Es una obra s e n cilla, descriptiva de sistemas y circuitos empleados para transmisión y recepción FM. 3. VILLAMIL, E . Banda Lateral Única. Ediciones Hache - Efe. Buenos A i r e s . 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 A i r e s . 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 r c u i t o s .