Sesión 4

En esta sesión nos adentramos en el funcionamiento del receptor de AM. Se empieza viendo la estructura clásica del receptor basado en un multiplicador y se demuestra que, multiplicando la señal recibida por un coseno de la misma frecuencia que el utilizado en el transmisor, se recupera el tono de prueba inyectado, además de otros componentes que se pueden filtrar fácilmente.

La estructura clásica del receptor tiene varias desventajas:

• Por un lado el hecho de que el coseno utilizado debe tener exactamente la misma frecuencia, en caso contrario la voz recuperada estará desplazada en frecuencia y será difícil de entender, este fenómeno se demuestra empíricamente en clase utilizando un receptor con demodulador síncrono.
• La otra desventaja importante radica en el uso de un multiplicador, ya que esto complica y encarece la construcción del receptor.

Se hace un pequeño inciso para explicar como se reparte el espectro para las diferentes emisiones , y vemos que se divide en canales de 4+4kHz, para dar así cabida a la doble banda lateral de 4kHz. Además se deja una guarda de 2kHz entre cada canal, por lo que cada canal ocupa un total de 10kHz.

Volviendo a la estructura del receptor, se estudia la opción de colocar un oscilador de frecuencia variable (sintonía) para solventar el problema de conseguir frecuencias idénticas en transmisión y recepción, pero seguimos teniendo el problema del multiplicador...

Dado que el interés principal en la radiodifusión comercial se centra en llegar al máximo número de personas posible, es vital que los receptores sean económicos, aún a costa de encarecer el transmisor. Con esta idea en mente, se encontró una solución al problema del multiplicador:

Se suma un offset a la señal de voz en el transmisor, de manera que ésta no tenga valores negativos en ningún caso. Con esta modificación en el transmisor, la recuperación de dicha señal de voz en el receptor se podrá realizar con un sencillo detector de envolvente, sin necesidad de multiplicador.

Este es el aspecto de una señal modulada en amplitud:

Se define el concepto de índice de modulación como la relación entre la amplitud de la señal de información o moduladora (Vm) y la tensión de offset que le aplicamos con el sumador (Vc). Si nos fijamos en la imagen anterior, el índice de modulación (m) se puede calcular fácilmente como:

m = (A+B) / (A-B)

A continuación pasamos al laboratorio: 

A través de las tomas disponibles en cada puesto de trabajo recibimos una señal modulada en amplitud, el experimento consiste en medir los diferentes parámetros vistos en clase.

Averiguamos que se trata de una portadora de 100kHz (este dato casi nos cuesta un accidente aéreo...) modulada por un tono senoidal de 1kHz (0,5Vpp) y que tiene un índice de modulación del 50%. La tensión de offset en el sumador es de 1,25 voltios.

De vuelta a clase, se explica que el detector de envolvente tiene como límitación el hecho de necesitar un mínimo de 0,3 voltios para funcionar, lo que obligará a incluir un amplificador de RF que eleve la tensión recibida por la antena.

Para finalizar, se aborda el estudio del filtro paso-banda sintonizable que permite discriminar todas las emisiones que no son la que nos interesa. En este punto se hace patente la volatilidad de los conocimientos sobre filtros y la problemática de trabajar a frecuencias en las que ciertos dispositivos (p.ej. le AO) no funcionan bien, y se comenta brevemente un ejemplo de este tipo de filtros hecho con elementos pasivos (RLC).