Este documento presenta los objetivos, fundamentos teóricos, materiales, instrucciones y resultados de una práctica de laboratorio sobre encodificadores y decodificadores Manchester. El objetivo es estudiar la función de los datos Manchester en la sincronización de bits y los principios de operación de los encodificadores y decodificadores. Se describe el circuito y funcionamiento de ambos dispositivos y se realizan experimentos para medir las formas de onda en la codificación y decodificación de señales con diferentes frecuencias.

1. 1
FORMATO: M-04-2015 (V. 1.15)
GUÍA DE PRÁCTICA DE LABORATORIO
DATOS GENERALES:
CARRERA: INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA DIGITAL Y TELECOMUNICACIONES
ASIGNATURA: COMUNICACIONES 2
No. de práctica
1
TÍTULO DE LA PRÁCTICA: ENCODIFICADOR Y DECODIFICADOR MANCHESTER
NOMBRES:
 Israel Chalá
 Miguel Ambato
CURSO: Octavo “B”
A. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
A1. Estudiar la función de los datos Manchester en la sincronización de bits.
A2. Estudiar los principios de los encodificadores y decodificadores de Manchester.
B. FUNDAMENTO TEÓRICO
En sistemas de comunicación, la recepción coherente de una señal modulada digitalmente requiere que el
receptor este sincronizado con el transmisor. El en donde se produce una situación y se mantiene una situación
síncrona se conoce como sincronización. La sincronización significa que el transmisor y el receptor están
funcionando en la misma escala de tiempo, pero no necesariamente estén realizando la misma operación al mismo
tiempo.
Para realizar la demodulación, el receptor tiene que conocer los instantes de tiempo en el cual la modulación
cambia su estado. Esto es, el receptor tiene que conocer los tiempos de inicio y fin de los bits individuales. La
estimación de estos tiempos se llama recuperación de reloj o sincronización de bit.
En este experimento, se convertirá una señal modulada CVSD (formato NRZ) en un formato de dato de
Manchester el cual "esconde" la señal reloj. La señal de reloj es recuperada desde el dato de Manchester recibido
en el receptor.

2. 2
Existen muchos formatos de datos diferentes en la representación binaria de datos. En los experimentos CVSD,
el dato de salida modulada CVSD mostrado en la Figura 17-2 es un formato non-return-to-zero (NRZ) unipolar.
En el formato unipolar, también conocido como señalización ON-OFF, el dato binario 1 es representado mediante
la transmisión de un pulso, mientras que el dato 0 es representado mediante la no-transmisión del pulso o una
señal sin pulsos. En el formato de Manchester, también conocido como señalización de doble-fase o de fase
partida, el dato 1 es representado mediante la transmisión de un pulso positivo durante la mitad de la duración del
bit, seguido por un pulso negativo de la mitad restante de la duración del bit; para el dato 0, estos dos pulsos son
transmitidos en orden inversa.
En la Figura 17-2, las flechas marcadas en el dato de Manchester representan las transiciones de alto a bajo o de
bajo a alto de los pulsos de reloj, cuando el periodo de reloj es igual a la duración del bit. Esto implica que un
flanco de transición de los datos de Manchester ocurre en cada ciclo de reloj. En este capítulo se transmitirá el
dato modulado CVSD al receptor y se recuperara los pulsos de reloj y el dato original NRZ del dato Manchester
recibido.
El diagrama de bloques del sistema CVSD de Manchester se muestra en la Figura 17-3. En el transmisor, la señal
de entrada analógica está convertida en dato NRZ por el modulador CVSD y luego el dato NRZ es codificador en
formato Manchester por el encodificador de Manchester. En el receptor, el dato NRZ original y los pulsos de reloj
son reconstruidos de dato Manchester recibido por el decodificador de Manchester. Finalmente la señal analógica
original es recuperada por el demodulador CVSD y asada como señal de reloj para sincronizarse con el modulador
CVSD.

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Descripción del circuito Practico
1. Encodificador de Manchester. En la Figura 17-4 se muestra el circuito electrónico del encodificador de Manchester.

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(1) La señal NRZ está conectada a la terminal MEO-in y los pulsos de reloj a la terminal MCLK-in. La señal de
salida del encodificador en la terminal ME-out está en formato de dato Manchester.
(2) Las formas de onda de funcionamiento están mostradas en la Figura 17-5. El dato NRZ en la terminal
MEO-in es detectado en cada flanco positivo de los pulsos de reloj. Si se detecta el dato O, un bajo para
la mitad del ciclo de reloj, seguido por un alto para la mitad restante del ciclo de reloj se presenta en la
terminal ME-out. Si se detecta el dato 1, estos dos pulsos son transmitidos en orden inversa.
2. Decodificador de Manchester. La Figura 17-6 muestra el circuito del decodificador de Manchester

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(1) El dato de Manchester recibido está conectado a la entrada del decodificador de Manchester (MDD-in). Las
señales de NRZ reconstruidos y de reloj se presentan en las terminales MDD-out y MDCLK-out,
respectivamente.
(2) Las formas de onda están mostradas en la Figura 17-7. Cuando se detecta el flanco de transición (flecha) del
dato de Manchester, se produce un pulse de reloj. Este pulso se presenta en la terminal MDCLK-out. El reloj
reconstruido no es una onda cuadrada y la duración en alto es ligeramente mayor que la duración en bajo.
El dato de Manchester es detectado en cada flanco negativo de los pulsos de reloj reconstruidos. Cuando
se detecta el dato 0, se presenta un bajo en la terminal MDD-out.
Cuando se detecta el dato 1, se presenta un alto en la terminal MDD-out. Este es el dato NRZ reconstruido.
(3) El circuito decodificador puede funcionar normalmente en rangos de frecuencias de reloj desde 80KHz a
90KHz.

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En los experimentos siguientes, se observara y medirá las formas de onda del encodificador y del decodificador
de Manchester. Luego se combinara el modulador y demodulador CVSO para construir un sistema CVSO de
Manchester completo. La Figura 17-8 muestra el encodificador y decodificador de Manchester. Cuando se aplica
una señal analógica a la entrada A-in, el modulador CVSO produce datos NRZ en la salida D-out. El dato NRZ
está conectado a la entrada MED-in del encodificador de Manchester. El encodificador de Manchester convierte
datos NRZ en formato Manchester y lo transmite a la entrada MED-in del decodificador de Manchester. El
decodificador de Manchester reconstruye las señales de NRZ original (MDD-out) y de reloj (MDCLK-out) del dato
Manchester recibido.

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La Figura 17-9 muestra el circuito del sistema CVSD de Manchester. Las señales recuperadas NRZ y de reloj
están conectadas a las entradas D-in y CLK-in del demodulador CVSD, respectivamente. El demodulador de
CVSD recupera la señal analógica original y los presenta en la salida de DMA-out.
C. LISTADO DE MATERIALES O HERRAMIENTAS
C1. Modulo KL-96001
C2. Modulo KL-94004
C3. Osciloscopio
C4. Cable de Energía entre Módulos
C5. Doce Cables Banana
C6. Tres Jumpers

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C7. Dos puntas de prueba
D. INSTRUCCIONES PARA REALIZAR LA PRÁCTICA
Experimento 13-1 Encodificador Manchester
D1. Complete el circuito encodificador de Manchester colocando los jumpers en las posiciones 1 y 3 en el módulo KL-
94004.
D2. Fije la frecuencia CLK-out a 90 kHz ajustando VR1.
D3. Conecte una onda seno de 200 Hz, 1 Vpp en la terminal A-in.
D4. Mida y registre las señales en las terminales MCLK-in (CLK-out), MED-in (D-out), y ME-out en la Tabla 17-1.
D5. Con la punta de prueba del canal 1 del osciloscopio, colóquela en el terminal MED-in (D-out), y con la punta de
prueba del canal 2, colóquela en el terminal ME-out. Superponga las dos señales con las perillas de posición
vertical de ambos canales. Registre la señal resultante en la Tabla 17-1.
D6. Conecte una onda seno de 1kHz, 1 Vpp a la terminal A-in y repita los pasos 4 y 5.
D7. Conecte una onda seno de 3kHz, 1 Vpp a la terminal A-in y repita los pasos 4 y 5.
Experimento 13-1 Decodificador Manchester
D8. Complete el decodificador de Manchester colocando los jumpers en las posiciones 1, 3, y 4 en el módulo KL-
94004.
D9. Fije la frecuencia de CLK-out a 90 kHz ajustando VR1.
D10. Conecte una onda seno de 200 Hz, 1 Vpp en la terminal A-in.
D11. Mida y registre las señales en las terminales MCLK-in (CLK-out), MED-in (D-out), ME-out, MDCLK-out, y MDD-
out en la Tabla 17-2.
D12. Con la punta de prueba del canal 1 del osciloscopio, colóquela en el terminal MED-in (D-out), y con la punta de
prueba del canal 2, colóquela en el terminal MDCLK-out. Registre la señal resultante en la Tabla 17-3
D13. Con la punta de prueba del canal 1 del osciloscopio, colóquela en el terminal MCLK-in (CLK-out), y con la punta
de prueba del canal 2, colóquela en el terminal MDD-out. Registre la señal resultante en la Tabla 17-3
D14. Con la punta de prueba del canal 1 del osciloscopio, colóquela en el terminal MED-in (D-out), y con la punta de
prueba del canal 2, colóquela en el terminal MDD-out. Superponga las dos señales con las perillas de posición
vertical de ambos canales. Registre la señal resultante en la Tabla 17-3
D15. Conecte una onda seno de 1kHz, 1 Vpp en la terminal A-in y repita los pasos 11, 12, 13 y 14.
D16. Conecte una onda seno de 3kHz, 1 Vpp en la terminal A-in y repita los pasos 11, 12, 13 y 14.
E. RESULTADOS OBTENIDOS

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F. RESULTADOS OBTENIDOS
Tabla 17.1
Señal de Entrada Señal de Salida
Onda Seno de 200Hz 1Vpp
MCLK
-in
v=4,5vpp
f=90 KHz
MED-
in
V=5vpp
f=29,89 KHz
ME-
out
V=4,08 vpp
F=89,79 KHz

10. 10
MED-
in y
ME-
out
V=4,08 vpp
F=44,91 KHz(varía)
Onda Seno
de 1kHz 1Vpp
MCLK
-in
V=4,6 vpp
F=89,83 KHz
MED-
in
V=5,04 v
F=29,86 KHz

11. 11
ME-
out
V=4,04v
F=62,01 KHz
MED-
in y
ME-
out
V=5,28 v
F=62,03 KHz
Onda Seno
de 3kHz 1Vpp
MCLK
-in
V=4,72v
F=89,72 KHz

12. 12
MED-
in
V=5,24v
F=17,93 KHz
ME-
out
V=4,2 v
F=44,91 KHz
MED-
in y
ME-
out
V=5,28v
F=44,95 KHz
Tabla 17.2
Señal de Entrada Señal de Salida

13. 13
Onda Seno de 200Hz 1Vpp
MCLK-
in
V=4,64 vpp
F=89,66 KHz
MED-in
V=5,12 vpp
F=29,89 KHz
ME-out
V=4,08 vpp
F=89,79 KHz

14. 14
MDD-
out
V=4,08v
F=29,95 KHz
MDCLK
-out
V=4,40v
F=91,12 KHz
Onda Seno de
1kHz 1Vpp
MCLK-
in
V=4,6 v
F=89,83 KHz

15. 15
MED-in
V=4,04v
F=44,91 KHz
ME-out
V=4,04 v
F=62,01 KHz
MDD-
out
V=4,12 v
F=22,46 KHz

16. 16
MDCLK
-out
V=4,48v
F=89,40 KHz
Onda Seno
de 3kHz 1Vpp
MCLK-
in
V=4,72v
F=89,72 KHz
MED-in
V=5,24v
F=17,93 KHz

17. 17
ME-out
V=4,2 v
F=44,91 KHz
MDD-
out
V=4,16v
F=14,97 KHz
MDCLK
-out
V=4,44v
F=89,85 KHz
Tabla 17.3
Señal de Entrada Señal de Salida

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Onda Seno de 200Hz 1Vpp
MED-in
(D-out)
y
MDCLK
-out
V=5,36v
F= 29,94 KHz
MCLK-
in
(CLK-
out) y
MDD-
out
V=4,72 v
F=89,86 KHz
MED-in
(D-out)
y MDD-
out
V=5,28 v
F=29,93 KHz

19. 19
Onda Seno de 1kHz 1Vpp
MED-in
(D-out)
y
MDCLK
-out
V=5,36 v
F=44,92 KHz
MCLK-
in
(CLK-
out) y
MDD-
out
V=4,64v
F=89,86 KHz
MED-in
(D-out)
y MDD-
out
V=5,28v
F=29,98 KHz

20. 20
Onda Seno de 3kHz 1Vpp
MED-in
(D-out)
y
MDCLK
-out
V=5,36v
F=22,47 KHz
MCLK-
in
(CLK-
out) y
MDD-
out
MED-in
(D-out)
y MDD-
out
G. SIMULACIONES CÁLCULOS (Sección a usar si la asignatura lo requiere)

21. 21
H. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES.
RECOMENDACIONES.
 Verificar el correcto funcionamiento de los equipos y módulos a usarse.
 Conectar primero todas las ondas seno con la misma frecuencia y voltaje, y proceder a la
medición de las mismas.
I. BIBLIOGRAFÍA
J. ANEXOS
1. Discuta la relación entre las señales MED-in y ME-out medidas en el paso 4 del Experimento
1 7 -1.
La frecuencia de ME-OUT es mayor
2. Discuta la relación entre las señales ME-out y MDD-out medidas en el paso 4 del Experimento 17-
2.
MDD-OUT tiene menor frecuencia que ME-OUT
3. Describa la función del dato de Manchester.
Los datos y la señal reloj están combinados para formar un único flujo de datos auto-sincronizable

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