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Práctica 1: MODULADOR BALANCEADO
1.1 Introducción
El montaje se corresponde con los mostrados en las Figuras 26 y 27 de las hojas
de características del MC1496.
El “corazón” del integrado es un amplificador diferencial que funciona en los
cuatro cuadrantes y que recibe el nombre de célula de Gilbert (ver Figura 23). Al tener
accesibles los terminales, se puede hacer funcionar el circuito en modo lineal o en
saturación (como conmutador)
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1.2 Montaje práctico
1. Analizaremos el circuito como modulador de doble banda lateral (DSB).
a) Conectar a la entrada de portadora una señal de fc = 500 kHz con una
amplitud de 60 mV (rms) ( Vrms = 2V p , para señales sinusoidales).
En la entrada de señal moduladora se conectará el generador de
funciones con una salida senoidal de fs = 30 kHz. Variar la amplitud
de la señal moduladora desde 100mV (rms) hasta 600 mV (rms).
60 mV
Simultáneamente, observar la salida con el osciloscopio en modo
FFT (analizador de espectros). Anotar los niveles de la portadora
(suprimir la portadora lo máximo que se pueda girando el
potenciómetro de 50 kΩ) en cada una de las tensiones de la señal
moduladora. Anotar igualmente los niveles de las bandas laterales. La
diferencia entre el nivel de la portadora y el de las bandas laterales
proporciona el nivel de supresión de portadora. Contrastar el
resultado con la curva proporcionada por el fabricante1.
b) Manteniendo el nivel de señal moduladora en 300 mV (rms), variar el
nivel de la señal de portadora entre 10 y 300 mV (rms). Anotar de
nuevo el nivel de supresión de portadora para cada tensión. Repetir la
medida para una frecuencia fc =10 MHz en vez de los 500 kHz.
Explicar las diferencias existentes entre este caso y el anterior. Los
resultados deberían ser similares a los mostrados en la Figura 222.
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Para "calibrar" la medida de potencia con el osciloscopio, introducir una sinusoide de 1 Vrms y
compobar su nivel de potencia relativa medida por el osciloscopio (cursores) en modo FFT.
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Debido a la limitada resolución del osciloscopio en modo FFT, es difícil medir supresiones de portadora
de más de 40 dB.
2
c) En las medidas anteriores habrá observado la presencia de productos
de intermodulación en la salida, sobre todo cuando los niveles de las
señales moduladora y portadora son suficientemente elevados. Para
una frecuencia fc =10 MHz y una moduladora de fs = 30 kHz mida los
niveles absolutos (en mV (rms)) y relativos (en dB respecto del nivel
de las bandas laterales en las frecuencias fc±fs) de las componentes en
(fc±2fs), (fc±3fs), 2fc, 3fc de acuerdo con la Figura
2. Los esquemas de las Figuras 26 o 27 están diseñados para eliminar (en la medida de
lo posible) la portadora. Por ello, si quisiéramos utilizarlos como moduladores de
AM, el nivel de inserción de portadora sería insuficiente. Por ello se plantea
modificar el circuito de la Figura 27 de forma que las dos resistencias de 10 kΩ que
están conectadas a los terminales 1 y 4 del integrado se cambien por otras dos de
valor 750 Ω. El modulador de AM se muestra en la siguiente Figura.
Generar una señal de 955 kHz de 300 mV (rms) modulada con un tono de 20 kHz y
m=50 %. Observar en el osciloscopio la señal resultante y anotar la forma de la
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misma. Con el osciloscopio en modo FFT (analizador de espectro), obtener la
representación en frecuencia de la salida. Comprobar cuál es el margen de
amplitudes de la señal moduladora y portadora para los que el circuito se comporta
de forma lineal.
3. Ahora se utilizará el circuito de la Figura 26 (o 27) como demodulador.
• Generar una señal de 955 kHz de 300 mV (rms) modulada con un tono de 20
kHz y m=50 % y con otro generador de funciones una portadora de 500 kHz y
60 mV (rms). Observar en el osciloscopio la señal resultante y anotar la
frecuencia de la misma. Con el osciloscopio en modo FFT (analizador de
espectro), obtener las distintas componentes a las frecuencias espúreas e
identificar a qué producto se debe cada componente. Elaborar una tabla con las
distintas frecuencias y su nivel de potencia.
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