Este documento describe los principios de la modulación y demodulación AM. Explica que la modulación permite transmitir señales de audio a frecuencias más altas usando una portadora, lo que hace posible la radiocomunicación. Detalla el proceso de modulación AM, en el que la amplitud de la portadora varía de acuerdo a la señal modulante. También cubre la demodulación AM por detección de envolvente y define el índice de modulación. El objetivo del laboratorio es comprobar estos conceptos de

1. LABORATORIO 2: MODULACIÓN AM
I. OBJETIVO:
- Comprobar en forma práctica los principios de la modulación y demodulación
AM
- Análisis espectral de sistemas de AM de doble banda y banda lateral
- Determinación del patrón XY e índice de modulación.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO MODULACIÓN ANALÓGICA O DE ONDA
CONTINUA (CW)
Es el proceso por el cual un parámetro de una señal senoidal de alta frecuencia
se hace variar en forma proporcional al mensaje f(t). Con la modulación los
mensajes se trasladan a altas frecuencias permitiendo su transmisión por
radiofrecuencia (RF) o su adaptación al medio de transmisión.
En todo proceso de modulación se presentan las siguientes señales:
 Señal modulante. Señal moduladora o de Banda Base. Es la señal de
información o mensaje a transmitir. En general es de bajas frecuencias y
es limitada en banda mediante un filtro pasabajos. Ej. Las señales de
laboratorio de un generador de señales, señales de audio producidas en
una radioemisora, etc.
 Señal Portadora. Señal sinusoidal de alta frecuencia, dada por la forma
de onda: fc(t) = A Sen(wc t +φ). Usando esta señal se logra desplazar a
frecuencias superiores la señal modulante.
 Señal Modulada. Señal de alta frecuencia que se obtiene de la variación
de la amplitud ( A ), frecuencia ( wc ) o fase ( φ ) de la señal portadora
de acuerdo con las características de la señal moduladora. Es
típicamente la señal que se transmite. Entre las señales moduladas más
comunes tenemos: AM, FM, FSK, etc.
 Señal Demodulada. La demodulación es el proceso mediante el cual se
recupera la señal original de banda base o mensaje, a partir de la señal
modulada. La señal demodulada es la señal resultante del proceso de
demodulación.

2. Importancia de la modulación:
La modulación es muy importante en el desarrollo de sistemas de
telecomunicaciones Gracias a la modulación es posible la radio comunicación.
En el medio aire se requieren antenas de aprox. /4 de tamaño ( = longitud de
onda) para que la radiación sea eficiente. Como en general las señales
producidas por el hombre son de bajas frecuencias se necesitarían antenas de
grandes dimensiones para su propagación. Para transmitir un tono de voz de 4
KHz, se necesitaría una antena de /4 = 18.75 km, irrealizable para la
transmisión por radio. Sin embargo si usamos modulación con una portadora
de 1 MHz se necesitaría antenas de /4 = 75m para transmitir el tono de voz de
4 KHz por radio frecuencia.
MODULACIÓN EN AMPLITUD (AM)
Es el proceso por el cual se varía la amplitud de la señal portadora senoidal de
alta frecuencia de acuerdo con la forma de onda de la señal modulante. Es la
modulación más sencilla y fácil de entender. Su principal aplicación es la
radiodifusión AM comercial, que transmite señales de audio con una calidad
aceptable, alcance regional y a frecuencias entre los 540 a 1600 KHz, rango en
el cual se obtiene el mejor desempeño posible. En el siguiente esquema se
puede observar lo descrito anteriormente:

3. En la experiencia del laboratorio, tanto nuestra señal modulante como nuestra
portadora serán señales senoidales, las cuales serán obtenidas de un
generador de señales. Se obtendrán, de esta forma, las siguientes formas de
onda:
DEMODULACIÓN O DETECCIÓN DE AM
Proceso usado para recuperar la señal de información, a partir de cualquier tipo
de señal AM modulada.
Hay 2 tipos de detección:
Demodulación síncrona o coherente requiere en el receptor una portadora de
frecuencia y fase totalmente sincronizada con la portadora del transmisor. Este
tipo de detección es complejo y costoso por lo que sólo se usa en la
demodulación de señales AM sin portadora presente.

4. Demodulación por detección de envolvente o no coherente no requiere en
el receptor de una portadora sincronizada. Basta un dispositivo simple que
detecte la envolvente de la señal modulada AM. Sólo se usa en señales AM
con portadora presente.
Índice de modulación (m) Es uno de los parámetros más utilizados en el
análisis de los sistemas AM con portadora presente. El índice “m” expresa el
grado de modulación de la portadora y se define por la siguiente relación:
Usando el modo XY con la señal modulante en X y la señal AM en Y, se
obtiene el patrón XY con sus bases mayor y menor que miden „D‟ y „d‟
respectivamente. En el límite de la detección por envolvente la señal AM es
100% modulada y el patrón XY se vuelve triangular.

5. Simulación en matlab

6. 1.- Graficar la señal modulada con los siguientes parámetros:
a) f (t) = cos wt fm = 1 Hz fp (t) = cos wt fp = 10 Hz
En un intervalo de tiempo de: t = [ 0, 2π]
Señal modulada: Qam (t) = [ A + f (t) cos 20 πt]
Modulación en amplitud con A = 2
b) f (t) = cos wt fm = 4 KHz fp (t) = cos wt fp = 100 KHz
En un intervalo de tiempo de: t = [ 0, 2π]
Señal modulada: Qam (t) = [ A + f (t) cos 20 πt]
Modulación en amplitud con A = 2

7. 2.- En el siguiente MODULADOR AM CONVENCIONAL que se muestra en la
figura, sírvanse responder lo siguiente:
a.- Describir el funcionamiento.
XR2206 es un circuito integrado diseñado por Exar Corporation, que puede ser
empleado como generador de señales de ondas senoidales, cuadradas,
pulsos, triangular y diente de sierra, la frecuencia y amplitud de onda se
pueden variar si se controla el voltaje. También se lo puede emplear como
conversor de voltaje a frecuencia, haciéndolo apto para su uso como
transmisor de radiofrecuencia ya sea FM o AM. Tiene un ancho de banda de 1
MHz.
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA
El XR-2206 se compone de cuatro bloques funcionales; una
oscilador controlado por voltaje (VCO), un multiplicador analógico
y sinusoidal; un amplificador buffer de ganancia unitaria; y un conjunto de
interruptores de corriente.
El VCO produce una frecuencia de salida proporcional a
una corriente de entrada, que es establecida por una resistencia desde el
tiempo terminales a tierra. Con dos pasadores de sincronización, dos discretos
las frecuencias de salida se pueden producir independientemente para
Aplicaciones de generación de FSK utilizando la entrada FSK
pin de control. Esta entrada controla los interruptores actuales que
selecciona una de las corrientes de resistencia de temporización y la dirige a
el VCO.

8. b.- Detallar las características técnicas del C.I. XR2206

9. ÍNDICES ABSOLUTOS MÁXIMOS:
Fuente de alimentación 26V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Disipación de potencia 750mW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reducción por encima de 25 ° C 5mW /. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ° C
Corriente total de sincronización 6mA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temperatura de almacenamiento -65. . . . . . . . . . . . ° C a + 150 ° C