Sistemas de Comunicación AM: Transmisores, Receptores y Características Clave

Unidad n° 5: Sistema de Comunicaciones de AM

Transmisor de AM

• El oscilador genera la portadora, que puede ser de frecuencia fija o variable dependiendo de la aplicación.
• La etapa separadora es un amplificador de ganancia = 1, que resguarda la estabilidad del oscilador.
• El amplificador de RF aumenta el nivel de la portadora; pueden ser más de una etapa.
• El transductor permite obtener la señal modulante en forma de pulsos eléctricos.
• La etapa excitadora cumple la función de preamplificador de baja potencia.
• El amplificador de audio proporciona potencia con una amplitud determinada.
• Al llegar al modulador, la amplitud de la portadora y la modulante determinan el índice de modulación. Una vez modulada, la señal se preamplifica y luego se amplifica su potencia para obtener la señal final y enviarla a la antena.

Tipos de Transmisores de AM

Transmisor de Bajo Nivel

Se utilizan principalmente donde no se necesita gran distancia ni energía, por ejemplo, en handies. La modulación se realiza en etapas intermedias.

Transmisor de Alto Nivel

La modulación se realiza en la última etapa amplificadora, es decir, en etapas de alta potencia.

(Gráfico)

La amplitud de la modulante debe ser mayor para que el índice de modulación sea alto. La etapa amplificadora de potencia final cumple dos funciones: amplifica y modula.

(Gráfico grande)

Etapa Multiplicadora de Frecuencia

Se utiliza una etapa multiplicadora para trabajar con frecuencias bajas en el circuito. La etapa multiplicadora multiplica la frecuencia.

¿Cómo se genera una etapa multiplicadora?

Se puede generar a partir de un amplificador Clase C, que tiene una señal impura con varios armónicos. Se selecciona el segundo, tercero o cuarto armónico, y la frecuencia se multiplica por ese valor. Se coloca un circuito de resonancia en el amplificador Clase C para que solo deje pasar un armónico (el segundo, tercero o cuarto). No es conveniente multiplicar el quinto armónico porque distorsiona. La multiplicación de frecuencia se realiza antes de modular para evitar la distorsión en la información.

Receptores

Características

Se utilizan varios parámetros para evaluar la calidad del receptor en la captación y demodulación de una señal de RF. Las características más importantes son:

1. Selectividad: Es la capacidad de un receptor para aceptar una banda de frecuencia determinada y rechazar otras. Puede expresarse cuantitativamente como el ancho de banda y la relación del ancho de banda de un factor de atenuación predeterminado (comúnmente menos de 60 dB) al ancho de banda en los puntos de -3 dB.

2. Sensibilidad: Se refiere al nivel mínimo de señal de entrada para producir una señal de información demodulada útil, aun en presencia de ruido. Generalmente, la sensibilidad se indica en microvoltios (µV) de señal recibida. También se determina la relación señal/ruido para establecer la influencia del ruido en la sensibilidad.

Otras Características de los Receptores (Rx)

• Fidelidad: Es la capacidad de un sistema de comunicación para producir en la salida del receptor una réplica exacta de la información de la fuente original.

• Estabilidad: Es la capacidad del receptor de mantener su funcionamiento a lo largo del tiempo, es decir, de mantener la frecuencia de sintonía, la ganancia de los amplificadores, etc.

Tipos de Receptores

Hay dos tipos básicos de receptores: coherentes y no coherentes. Con un receptor coherente, las frecuencias generadas en el receptor y utilizadas para la demodulación se sincronizan para oscilar a frecuencias generadas en el transmisor (el receptor debe tener algún medio de recuperar la portadora recibida y sincronizarse con ella). Con receptores no coherentes, no se generan frecuencias en el receptor o las frecuencias utilizadas para la demodulación son completamente independientes de la frecuencia de portadora del transmisor. La detección no coherente frecuentemente se llama detección de envolvente, porque la información se recupera a partir de la forma de onda recibida detectando la forma de la envolvente modulada.

Receptor de Radiofrecuencia Sintonizado

(Gráfico)

La sección de amplificación tiene una particularidad: todos los componentes trabajan a la misma frecuencia, están sintonizados. Entre los capacitores se da una conexión en tándem; si varía la frecuencia de sintonía de algún capacitor, varían los demás. Esta conexión no es muy eficaz cuando se trabaja con multietapas; los capacitores variables se pueden cambiar por diodos varicap. En multietapa, al cambiar la frecuencia de sintonía, se puede perder estabilidad y con el tiempo dejará de ser útil. En la etapa de detección, se demodula, es decir, se separa la información de la portadora, pudiendo ser el demodulador un detector de envolvente. Una vez que se tiene la envolvente, se amplifica para poder reproducirla. También se puede perder selectividad.