La modulación de frecuencia (FM) varía la frecuencia de la señal portadora de forma proporcional a la amplitud de la señal moduladora, manteniendo constante la amplitud de la señal modulada. La modulación de fase (PM) varía la fase de la señal portadora de forma proporcional a la amplitud de la señal moduladora, también manteniendo constante la amplitud de la señal modulada. Ambos tipos de modulación angular producen señales de envolvente constante cuya potencia de sal
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Modulacion fm
1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
EXTENSIÓN MATURÍN
MODULACIÓN
FM
Profesor: Realizado Por:
Ing. Mariángela Pollonais Miguel Zorrilla. C.I: 15.510.608
Maturín, 12 de Agosto de 2014.
2. MODULACIÓN DE FRECUENCIA (FM) Y LA MODULACIÓN DE FASE (PM)
Modulación FM:
Es la variación de la frecuencia de la señal portadora en
función de la amplitud de la señal moduladora, manteniéndose
una relación directamente proporcional entre la frecuencia de
la portadora y la amplitud de la moduladora. La amplitud de
la modulada se mantiene constante en todo momento,
independiente de cualquier cambio de la señal moduladora.
Modulación PM:
Consiste en la variación de la fase de una señal portadora en
forma directamente proporcional a la variación de amplitud de
una señal moduladora con una relación igual a la frecuencia
de la señal modulante. La amplitud de la señal modulada se
mantiene constante independiente de los cambios de la
moduladora.
• La amplitud de una señal modulada en frecuencia o en
fase, es
• constante. Por consecuencia, a diferencia de AM, la
potencia
• de salida de un transmisor de FM o PM es constante,
independientemente del índice de modulación. Por esta
razón, la modulación angular se designa también como de
envolvente constante.
• La frecuencia de la señal modulada varía
proporcionalmente a la amplitud de la señal moduladora y
no de su frecuencia.
• La rapidez de la desviación de frecuencia depende de la
frecuencia de la señal moduladora. En otras palabras,
cuanto mayor sea la frecuencia de la señal moduladora,
más rápidamente se desviará la frecuencia de su valor
central.
• Para PM, si el índice de modulación m se mantiene
constante, la magnitud de la desviación de frecuencia,
∆ω, es proporcional a la frecuencia de la señal
moduladora, ωm.
3. • Para FM, si la desviación de frecuencia, ∆ω, se mantiene
constante, el índice de modulación, β, es proporcional a
la frecuencia de la señal moduladora, ωm.
SEÑAL MODULADA FM SEÑAL MODULADA PM
FRECUENCIA
En el caso de las tecnologías de la información y las
comunicaciones, la frecuencia se utiliza para describir la
velocidad de variación de la información, y se mide en
hertzios (Hz). Técnicamente existe una equivalencia biunívoca
entre una señal (que contiene información) que varía con el
tiempo y las frecuencias que contiene (es decir, los rangos
de variación por unidad de tiempo que contiene). Esta
equivalencia se conoce como Transformación de Fourier. En
cualquier caso, aparte de los detalles técnicos, el
significado de frecuencia es justamente que cuanto mayor
(menor) es la variación de la señal en el tiempo, mayor
(menor) es su frecuencia.
FRECUENCIA INSTANTÁNEA
Frecuencia instantánea (fi) es la frecuencia de la señal
modulada en el instante ‘t’, y se define como la primera
derivada con respecto al tiempo de la fase instantánea la
frecuencia instantánea se muestra matemáticamente como
4. DESVIACIÓN FRECUENCIA:
Consiste en la cantidad de desplazamiento que sufre la señal
de salida con respecto a la frecuencia original de la señal
portadora.
DESVIACIÓN EN FASE:
Consiste en el desplazamiento angular (radianes), de la señal
de salida con respecto a la señal portadora.
ÍNDICE DEMODULACIÓN.
Es una cifra adimensional que representa la relación entre la
cantidad de variación de la amplitud de la señal modulada con
respecto a la señal moduladora. En otras palabras, el índice
de modulación mide que tan pronunciados son los cambios de
amplitud de la señal modulada comparados con la amplitud
original del mensaje.
• Para modulación PM:
• Para modulación FM:
donde, W es el ancho de banda de la señal moduladora.
Representación de señales de PM y FM
5. La modulación en fase (PM) y la modulación en frecuencia (FM)
son casos especiales de señalización modulada angular. En la
señalización modulada angular la envolvente
compleja es
En este caso la envolvente real, Rt=ιg(t)ι=Ac, es una
constante, y la fase θ(t) es una función lineal de la señal
modulante m(t). Sin embargo, g(t) es una función no lineal de
la modulación. Con la ecuación (5-33) se encuentra que la
señal modulada angular es
En el caso de PM la fase es directamente proporcional a la
señal modulante:
donde la constante de proporcionalidad Dp es la sensibilidad
de fase del modulador de fase, cuyas unidades son radianes
por volt [suponiendo que m(t) es una forma de onda
de voltaje]. En el caso de FM, la fase es proporcional a la
integral de m(t):
donde la constante de desviación de frecuencia Df es la
Sensibilidad de Frecuencia, tiene unidades de radianes/volt-
segundo.
Si se comparan los dos últimas ecuaciones, es claro que si se
tiene una señal PM modulada por mp(t), existe también FM en
la señal correspondiente a una forma de onda de modulación
diferente dada por
6. donde los subíndices f y p denotan frecuencia y fase,
respectivamente. Así mismo, si se tiene una señal modulada
FM por mf(t), la modulación de fase correspondiente en esta
señal es
Si se utiliza la ecuación (5-38), se puede usar un circuito
PM para sintetizar un circuito FM mediante la inserción de un
integrador en cascada con la entrada del modulador de fase
(véase la figura 5-7a).
Los circuitos PM directos se obtienen haciendo pasar una
señal senoidal no modulada a través de un circuito variable
con el tiempo que introduce un desplazamiento de fase que
varía con el voltaje modulador aplicado (véase la figura 5-
8a). Dp es la ganancia del circuito PM (rad/V). De igual
manera, se obtiene un circuito FM al variar la sintonía de un
circuito tanque oscilador (resonante) de acuerdo con el
voltaje de modulación. Esto se demuestra en la figura 5-8b,
7. donde Df es la ganancia del circuito modulante
(cuyas unidades son radianes por volt-se-gundo).