Comunicación analógica: receptores
La antena presente al comienzo de la sección del receptor, recibe la onda modulada. Primero, analicemos los requisitos de un receptor.
Requisitos de un receptor
El receptor de AM recibe la onda de AM y la demodula utilizando el detector de envolvente. De manera similar, el receptor de FM recibe la onda de FM y la demodula mediante el método de discriminación de frecuencia. A continuación se detallan los requisitos de los receptores AM y FM.
Debería ser rentable.
Debería recibir las ondas moduladas correspondientes.
El receptor debe poder sintonizar y amplificar la estación deseada.
Debe tener la capacidad de rechazar las estaciones no deseadas.
La demodulación debe realizarse en todas las señales de la estación, independientemente de la frecuencia de la señal portadora.
Para que se cumplan estos requisitos, el circuito sintonizador y el circuito mezclador deben ser muy eficaces. El procedimiento de mezcla de RF es un fenómeno interesante.
Mezcla de RF
La unidad de mezcla de RF desarrolla un Intermediate Frequency (IF) al que se convierte cualquier señal recibida, para procesar la señal de manera efectiva.
RF Mixer es una etapa importante en el receptor. Se toman dos señales de diferentes frecuencias donde un nivel de señal afecta el nivel de la otra señal, para producir la salida mixta resultante. Las señales de entrada y la salida resultante del mezclador se ilustran en las siguientes figuras.
Sea la primera y la segunda frecuencia de señal $ f_1 $ y $ f_2 $. Si estas dos señales se aplican como entradas del mezclador de RF, entonces produce una señal de salida, con frecuencias de $ f_1 + f_2 $ y $ f_1-f_2 $.
Si esto se observa en el dominio de la frecuencia, el patrón se parece a la siguiente figura.
En este caso, $ f_1 $ es mayor que $ f_2 $. Entonces, la salida resultante tiene frecuencias $ f_1 + f_2 $ y $ f_1-f_2 $. De manera similar, si $ f_2 $ es mayor que $ f_1 $, entonces la salida resultante tendrá las frecuencias $ f_1 + f_2 $ y $ f_1-f_2 $.
Receptor AM
El receptor superheterodino AM toma la onda de amplitud modulada como entrada y produce la señal de audio original como salida. Selectivity es la capacidad de seleccionar una señal en particular, mientras se rechazan las demás. Sensitivity es la capacidad de detectar la señal de RF y demodularla, mientras se encuentra en el nivel de potencia más bajo.
Los radioaficionados son los primeros receptores de radio. Sin embargo, tienen inconvenientes como una baja sensibilidad y selectividad. Para superar estos inconvenientes,super heterodynese inventó el receptor. El diagrama de bloques del receptor AM se muestra en la siguiente figura.
Sección del sintonizador de RF
La onda de amplitud modulada recibida por la antena se pasa primero al tuner circuita través de un transformador. El circuito del sintonizador no es más que un circuito LC, que también se denomina comoresonant o tank circuit. Selecciona la frecuencia deseada por el receptor AM. También sintoniza el oscilador local y el filtro de RF al mismo tiempo.
Mezclador de RF
La señal de la salida del sintonizador se envía al RF-IF converter, que actúa como mezclador. Tiene un oscilador local, que produce una frecuencia constante. El proceso de mezcla se realiza aquí, teniendo la señal recibida como una entrada y la frecuencia del oscilador local como la otra entrada. La salida resultante es una mezcla de dos frecuencias $ \ left [\ left (f_1 + f_2 \ right), \ left (f_1-f_2 \ right) \ right] $ producidas por el mezclador, que se llama comoIntermediate Frequency (IF).
La producción de IF ayuda en la demodulación de cualquier señal de estación que tenga cualquier frecuencia portadora. Por tanto, todas las señales se traducen a una frecuencia portadora fija para lograr una selectividad adecuada.
Filtro IF
El filtro de frecuencia intermedia es un filtro de paso de banda, que pasa la frecuencia deseada. Elimina todos los demás componentes de frecuencia no deseados presentes en él. Ésta es la ventaja del filtro de FI, que solo permite la frecuencia de FI.
Demodulador AM
La onda AM recibida ahora se demodula utilizando un demodulador AM. Este demodulador utiliza el proceso de detección de envolvente para recibir la señal moduladora.
Amplificador de audio
Esta es la etapa del amplificador de potencia, que se utiliza para amplificar la señal de audio detectada. La señal procesada se refuerza para que sea eficaz. Esta señal se transmite al altavoz para obtener la señal de sonido original.
Receptor de FM
El diagrama de bloques del receptor de FM se muestra en la siguiente figura.
Este diagrama de bloques del receptor de FM es similar al diagrama de bloques del receptor de AM. Los dos bloques Limitador de amplitud y Red de desacentuación se incluyen antes y después del demodulador FM. El funcionamiento de los bloques restantes es el mismo que el del receptor AM.
Sabemos que en la modulación de FM, la amplitud de la onda de FM permanece constante. Sin embargo, si se agrega algo de ruido con la onda FM en el canal, la amplitud de la onda FM puede variar. Así, con la ayuda deamplitude limiter Podemos mantener constante la amplitud de la onda FM eliminando los picos no deseados de la señal de ruido.
En el transmisor de FM, hemos visto la red de preacentuación (filtro de paso alto), que está presente antes del modulador de FM. Se utiliza para mejorar la SNR de la señal de audio de alta frecuencia. El proceso inverso de pre-énfasis se conoce comode-emphasis. Por lo tanto, en este receptor de FM, la red de de-énfasis (filtro de paso bajo) se incluye después del demodulador de FM. Esta señal se pasa al amplificador de audio para aumentar el nivel de potencia. Finalmente, obtenemos la señal de sonido original del altavoz.