Relatorio Modulacao FM

7/22/2019 Relatorio Modulacao FM

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Universidade Federal de Minas GeraisEscola de Engenharia

Departamento de Engenharia Eletrnica

Laboratrio de Comunicaes

Modulao FM

Alunos: Rafael Quinteiro Leite2007015417

Pedro Vitor Ferreira 2010016852

Belo Horizonte, Outubro de 2013


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1. Fundamentao Terica

Na modulao FM, o sinal modulante controla ou a frequncia ou a faseda portadora. A grande vantagem da modulao FM a amplitude constante

do sinal modulado que resulta numa transmisso em potncia mxima sempre.

Alem disso existe a possibilidade de eliminao de rudos na amplitude do sinal

modulado. Porm, tal modulao apresenta como desvantagem a necessidade

de uma maior banda por canal.

Como a modulao em frequncia e uma operao no linear, existem

dificuldades para a anlise com as tcnicas de Transformada de Fourier.

Esta modulao consiste na variao da frequncia da portadora

proporcionalmente ao sinal da mensagem. O sinal FM possui a expresso:

()= 0 (0 + ())

Em que o ndice de modulao em frequncia. definido por:

= =

e

f= desvio de frequncia,

fm= frequncia do sinal modulado,

cf= coeficiente do modulador FM,

A = amplitude maxima do sinal de mensagem.

A frequncia instantnea dada por:

()= 0+ ()


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Em que 0 a frequncia da portadora sem modulao, cf*a(t ) determina o

desvio de frequncia causado pela aplicao da informao m(t), e cf a

constante do modulador FM.

A frequncia instantnea varia em torno do seu valor central proporcionalmente ao

sinal modulador. O ndice de modulao fornece uma medida relativa do desvio de

frequncia em relao frequncia do sinal modulador.

A decomposio em srie de Fourier do sinal modulado FM pode ser expressa

por:

()= 0 cos(0 + )= 0 () cos(0+ )

Teoricamente, a largura de faixa de uma onda FM infinita. A regra de Carson

uma forma prtica de se determinar esta largura:

= 2 ( + 1) ()

Na prtica utilizamos o CI LM566 um VCO (Oscilador Controlado por

Tenso), que gera onda quadrada no pino 3 em funo da tenso na entrada

no pino 5.

A frequncia do oscilador dada por:

0=2 ( )1 1

O efeito o de um modulador FM, onde a frequncia do sinal modulado na

sada varia com o sinal modulante de entrada.

2 Desenvolvimento da aula

2.1 Materiais

Osciloscpio;

Analisador de espectros;

Gerador de udio;

Protoboard;


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Fonte de tenso;


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CI LM 566;

Potencimetro de 10k_;

Resistores: 1k_, 4.7k_, 6.8k_ e 10k_ (2);

Capacitor: 1nF (2)

2.2 Procedimentos

2.2.1 O circuito modulador FM da figura 1 foi montado.

Figura 1Circuito de um modulador FM

Neste circuito, a frequncia central depende de

que relaciona essa dependncia :

, , e . A equao

Onde, .


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2.2.2 Com a fechada aplicamos na mensagem um sinal senoidal:

2.2.3 Ajustamos o potencimetro at a onda ficar simtrica e com frequnciamxima

2.2.3 Foi aumentada a amplitude da mensagem e pudemos ver que, avelocidade de variao da frequncia no sinal modulado maior quanto maior aamplitude e frequncia do sinal de mensagem:


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O coeficiente do modulador FM foi calculado:

= /; = 5; = 1,5; = 3,3/

2.2.4 Mudamos a frequncia da mensagem para 2kHz.Observamos que as informaes de amplitude e frequncia da mensagem e

esto embutidas na portadora modulada, na forma de desvio mximo e

velocidade de desvio.


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2.2.5Ajustamos a frequncia deste sinalpra 2 kHz. Estimamos BW pela regra

de Carson e comparamos com o BW medido com o analisador de espectro.

Pela regra de Carson obtemos:

= 2 (2 + 12)= 28


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2.2.6Ajustamos a frequncia deste sinal para a portadora ser menor possvel:

2.2.7 Variamos a frequncia e percebemos quanto maior a frequncia menor o

BW:


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Concluso

Nesta prtica realizamos com xito o estudo do circuito modulador FM

utilizando o circuito integrado LM566. Este circuito tem como uma de suas

principais caractersticas a simplicidade de implementao.

Observamos os princpios deste tipo de modulao e observamos em

laboratrio o seu comportamento na variao de alguns parmetros como

frequncia do sinal modulante, frequncia da portadora sem modulao, forma

de onda do sinal modulante entre outros.

A grande vantagem da modulao FM a sua qualidade de udio e

imunidade a rudo. A maioria das formas de rudo esttico e eltrico esto

naturalmente presentes no AM. Os receptores FM tambm apresentam uma

caracterstica conhecida como efeito de captura. Se dois ou mais sinais de FM

esto na mesma frequncia, o receptor de FM ir responder ao sinal mais forte

e ignorar o resto.

A qualidade de udio de um sinal FM aumenta conforme e seu desvio

aumenta, o qual o porque das estaes comerciais de FM usarem uma banda

de frequncia mais larga. Esta maior banda de frequncia necessria uma das

desvantagens do FM se comparada a outros tipos de modulao.

Sugesto

Sugerimos que novas prticas de modulao FM sejam adicionadas ementa

do curso para que o aluno familiarize mais com esse tipo de modulao,

considerando seu grau de importncia nos meios de comunicao.

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