Experiência 8 - Recepção SSB Prof. Marcos S.V. & Paulo A. G. Laboratório de Comunicações I Demodulação AM-DSB-SC e AM - SSB Introdução teórica: Para podermos

Experiência 8 - Recepção SSB

Prof. Marcos S.V. & Paulo A. G. Laboratório de Comunicações I

Demodulação AM-DSB-SC e AM - SSB

Introdução teórica:

Para podermos recuperar o sinal em(t), é necessário um oscilador que apresente sincronismo de fase e de freqüência com a portadora, utilizada na modulação.

e(t) = K.em(t).ec(t) => sinal modulado AM-DSB-SC

ec(t) = Ec.cosc.t => gerador de portadora em sincronismo de fase e freqüência com a portadora utilizada no transmissor (modulador).

t..2cos.2

)t(e.E.K

2

)t(e.E.K)t(e).t(e)t(e C

mCmCC1



Passando-se o sinal e1(t) por um FPB, recupera-se apenas o sinal de informação em(t), então:

Se o oscilador síncrono ec(t) não apresentar sincronismo de freqüência, ou seja, oscilar na freqüência c + , resultará:

2

)t(e.E.K)t(e mC

S

t).cos(4

E.E.Kt).cos(

4

E.E.Kt..cos.

2

)t(e.E.K)t(e m

mCm

mCmCS

Ao invés de recuperar-se um sinal com freqüência m, obtém-se um sinal que contém duas freqüências diferentes de m.



Se por outro lado, o oscilador apresentar falta de sincronismo de fase do tipocos (c.t + ), tem-se:

cos.2

)t(e.E.K)t(e mC

S

Verifica-se que para = constante, apenas há a atenuação constante do sinal, pois, cos < 1. Porém, se for uma função do tempo, o sinal recuperado apresentará variações na amplitude, passando por pontos de nulo quando (t) = (2n +1). /2 com n inteiro.

Pode-se concluir então, que o sincronismo de fase e de freqüência entre as portadoras (portadora do modulador e a portadora re-injetada no demodulador) é de extrema importância.



Parte PráticaParte 1: Estágio de RF, Misturador e Filtro de FI

Objetivo:• Descrever os circuitos e sinais de recepção AM-SSB• Descrever como um filtro de RF é sintonizado por um sinal AM-SSB• Calcular o ganho de potência de um amplificador de RF• Ajustar o misturador para produzir um sinal AM-SSB

Equipamento necessário:• Bastidor F.A.C.E.T.• Placa de Comunicações Analógicas• Osciloscópio duplo canal• Gerador de Sinais



Banda Lateral única é comumente utilizada em faixas de freqüência de 2 MHz à 30 MHz.Diagrama de Blocos de um Receptor AM-SSB

A) Conexão do circuito transmissor AM-SSB

Estágio de RF, Misturador e Filtro de FI

Procedimento



1. Ajustar um sinal de 3kHz, modulado em uma portadora de 1000kHz, em AM-DSB-SC, com o procedimento idêntico ao da experiência 8 – Transmissão SSB.

2. Manter o canal 1 do osciloscópio na entrada M do modulador (sinal modulador), com o sincronismo pelo canal 1.

3. Conectar o transmissor ao receptor através de um jumper, conforme figura abaixo.



B) Filtro de RF – Sintonia do sinal AM-SSB

O filtro de RF consiste em um indutor variável em paralelo com um capacitor fixo.

4. Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do amplificador de RF.



C) Amplificador de RF – Cálculo do Ganho de potência

O amplificador de RF amplifica o sinal AM-SSB de 1000kHz, proveniente do filtro de RF e aumenta o seu nível de potência em cerca de 71dB (ganho de potência acima de 12.000.000).

5. Observando o sinal do canal 2, medir a sua freqüência e tensão pico-pico (VRF).



6. Calcular a potência RMS na saída do Amplificador de RF. A impedância na saída do canal do Amplificador de RF é 2k.

7. A Potência do sinal de entrada AM-SSB tem um valor típico de 3,2nW para as condições do circuito. Calcular então o ganho de potência em número de vezes e em decibéis.

K2x8

VP

RF2

)o(RF



D) Misturador e filtro de FI – Produz um sinal de 455kKHz AM-SSB

O Misturador que executa a conversão de 1000 kHz para 455kKHz é um Modulador Balanceado.

O Filtro de FI, é um filtro cerâmico, remove as freqüências abaixo de 453kHz e acima de 457kHz, possuindo largura de banda de 4kHz.



8. Conectar a saída do sinal de 1455KHz do VCO-HI na entrada C do misturador. Ligar o misturador ao Filtro de FI com um jumper.

9. Conectar o canal 2 do osciloscópio à saída do Misturador. Sincronizar a varredura pelo canal 1.



10. Ajustar o potenciômetro de nulo do misturador para que apareça um sinal AM-DSB-SC na saída do Misturador, conforme figura:

11. Conectar o canal 2 do Osciloscópio na saída do Filtro FI no ponto M do Detector de Produto. Ajustar o sincronismo do Osciloscópio pelo canal 2. Retocar a freqüência do VCO-HI, para obter-se o máximo sinal na saída do filtro de FI

Que freqüências estão presentes nesse sinal ?



12. Medir a freqüência do sinal AM-SSB do canal 2 .13. Retornar o sincronismo do sinal, pelo canal 1 e ajustar a escala de tempo

conveniente para visualizar o sinal modulado agora em 455kHz.

Equipamento necessário:• Bastidor F.A.C.E.T.• Placa de Comunicações Analógicas• Osciloscópio duplo canal• Gerador de Sinais • Multímetro Digital

Parte 2: Detector de produto e CAG

Objetivo:• Descrever os circuitos e sinais de recepção AM-SSB• Descrever a operação de um detector de produto e um filtro de áudio• Verificar como o circuito CAG – Controle Automático de Ganho mantém a

amplitude do sinal modulador controlada,



Procedimento

Diagrama de Blocos de um Receptor AM-SSB

A) Conexão e ajuste do Transmissor e Receptor AM-SSB

Estágio de RF, Misturador e Filtro de FI

1. Permanecendo na mesma configuração do ítem anterior, mantendo-se o “canal-1” do osciloscópio, ligado à entrada M do modulador, com sincronismo pelo “canal-1”.



B) Detector de Produto e Filtro de Áudio: Recuperação do sinal modulador

O Detector de Produto é um Modulador Balanceado que demodula o sinal AM-SSB em 455kHz para recuperar a informação (sinal modulador) em 3kHz. O circuito é balanceado para suprimir a freqüência de 452kz (portadora).

A freqüência de 3kHz é a diferença de freqüências das entradas do Detector de Produto.



O Filtro de Áudio é um filtro passa baixas LC.

2. Conectar a saída do VCO-LO com 452kHz (que também está ligado ao modulador do transmissor) à entrada C do Detector de Produto.



3. Conectar o canal 2 do osciloscópio à saída do Detector de Produto, sincronizado pelo canal 2. Verificar a forma de onda obtida.

5. Retornar o sincronismo do osciloscópio pelo canal 1 e ajustar a escala de tempo conveniente para visualizar o sinal do canal 2, conectar o canal 2 do osciloscópio à saída do filtro de áudio.

4. Quais as freqüências que compõe o sinal da saída do Detector de Produto ?



6. Comparar os sinais dos canais 1 e 2. Variando-se a freqüência do sinal modulador. O que ocorre com o sinal do canal 2 ?

C) Controle Automático de GanhoO CAG varia o ganho do amplificador de RF quando há variações na amplitude do sinal modulador obtido na saída do detector de produto. Quando o sinal de saída do detector diminui, o CAG aumenta o ganho do amplificador de RF e vice-versa.

7. Conectar o canal 1 do Osciloscópio no terminal de entrada de R8, sincronizado pelo canal 1



8. Ajustar o sinal do gerador (sinal modulador) para obter-se 0,8 Vpp em R8.

13. Medir a tensão Vpp na saída do filtro de áudio. O que ocorreu com a tensão do sinal recuperado ?

12. Inserir os jumpers conforme figura. (ligar o CAG)

9. Conectar o canal 2 do Osciloscópio na saída do Filtro de Áudio. Medir a tensão Vpp nesse ponto.

10. Reduzir a tensão em R8 de 0,8 Vpp para 0,4 Vpp, atuando no sinal do gerador. Medir a tensão Vpp na saída do filtro de áudio.

11. Voltar o sinal recebido para 0,8 Vpp.

14. Reduzir a tensão em R8 de 0,8Vpp para 0,4Vpp, atuando no sinal do gerador. Medir a tensão Vpp na saída do filtro de áudio. Houve alguma mudança significativa ?

15. Tirar conclusões a respeito dos valores medidos.



Não se esqueça de realizar agora o testeSobre este módulo.

Este “Teste do Módulo” deverá ser feito no próprioLaboratório sob a supervisão do professor.

Ao finalizar o “Teste do Módulo” entregue suasrespostas para o professor.



1. Conectar o circuito conforme a figura. Colocar o jumper no VCO-LO na posição 452kHz.

2. Conectar o canal 1 do osciloscópio na entrada M (sinal modulador) do Modulador. Ajustar o gerador de sinais para 0,5Vpp a 3kHz.

Montagem do transmissor, conforme a experiência 7.



3. Conectar o canal 2 do osciloscópio na entrada C (portadora) do Modulador. Ajustar VCO-LO para 0,5 Vpp, 452kHz em C. Ajustar a freqüência da portadora através do botão da Fonte Negativa do Bastidor e a amplitude da portadora pelo botão do bloco VCO-LO.



4. Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do modulador , com o sincronismo pelo canal 1 (sinal modulador).

5. Girar o potenciômetro do modulador e verificar as formas de onda nas diversas posições. Ajustar o sinal para AM-DSB-SC.



6. Conectar o filtro LSB ao modulador, através de um jumper. Ajustar S1, S2 e S3 para ON.

7.Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do filtro LSB e o canal 1 na entrada M do modulador, com o sincronismo pelo canal 1.



8. Variar a freqüência da portadora até aparecer um sinal conforme a figura abaixo.



9. Conectar o canal 2 do osciloscópio na entrada C do Misturador. Ajustar o sinal de VCO-HI para 600mVpp.

10. Ajustar a freqüência de VCO-HI para 1455kHz.

11. O canal 1 do osciloscópio deverá estar na entrada M do modulador, com o sincronismo pelo canal 1.

12. Conectar o canal 2 do osciloscópio na entrada do misturador. Confirmar que é obtido um sinal AM-DSB-SC.



13. Conectar o canal 2 do osciloscópio no pino 6 do misturador. Ajustar o potenciômetro do misturador para que haja um sinal com o máximo aprofundamento no pino 6 do misturador (antes do filtro LC).

14. Conectar o canal 2 do osciloscópio na saída do pino 12 (após o filtro LC) do Misturador. Fazer o ajuste fino da freqüência do VCO-HI em 1455kHz, buscando obter o sinal AM-DSB-SC máximo no pino 12



15. Conectar a saída do pino 6 do misturador ao amplificador de RF e a saída deste à Rede Casadora da Antena.



16. O sinal visualizado na antena que será enviado ao receptor deverá ser conforme a figura abaixo.

17. Aquí começa a experiência de hoje.

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