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PCM. Execução 01. Conecte o borne +5V da Fonte de Alimentação Simétrica (Módulo 11), ao borne de mesmo nome no Modulador PCM (Módulo 12), no Demodulador PCM (Módulo 13) e no Conversor A/D e D/A (Módulo 10). 02. Conecte o borne GND da Fonte de Alimentação Simétrica (Módulo 11), ao borne de mesmo nome no Modulador PCM (Módulo 12), no Demodulador PCM (Módulo 13) e no Conversor A/D e D/A (Módulo 10). 03. Interligue o borne denominado “Saída” no Modulador PCM (Módulo 12), ao borne denominado “Entrada” no Demodulador PCM (Módulo 13). KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 199 Módulos 12 e 13 – Modulador e Demodulador PCM 04. Conecte as saídas do Demodulador PCM (Módulo 13), aos bornes de mesmo nome nas entradas do Conversor D/A (Módulo 10); é importante frisar que devem ser conectadas as saídas do Demodulador PCM (Módulo 13) apenas as entradas do Conversor D/A, pois há bornes de mesmo nome nas saídas do Conversor A/D. 05. Acione as chaves de entrada do Modulador PCM (Módulo 12) aleatoriamente, e veja se os leds do Demodulador PCM (Módulo 13) acompanham as situações impostas nas chaves; caso não o façam verifique as etapas anteriores. 06. Utilizando o canal 1 do osciloscópio ou um multímetro meça a tensão na saída do Conversor D/A (Módulo 10), mantendo sempre todas as chaves na posição de repouso. Com base nos conhecimentos adquiridos nos experimentos com Conversor D/A,, Modulação PCM e Demodulação PCM, descreva e explique o que ocorre: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 07. Escolha 10 números binários distintos e os escreva na tabela abaixo de forma crescente: Número Binário Tensão de Saída do D/A (V) 08. Aplique nas chaves do Modulador PCM (Módulo 12) as combinações referentes a cada número da tabela acima, lembrando que o bit D7 é o mais significativo. Meça a tensão na saída do conversor D/A (Módulo 10) para cada número inserido e complete a tabela. 200 KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES Módulos 12 e 13 – Modulador e Demodulador PCM 09. Com base nos seus conhecimentos de conversores D/A, Modulação PCM e tabela acima, escreva suas conclusões sobre o experimento. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 201 Módulo 13 Experiência 01 KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 202 Módulos 12 e 13 – Modulador e Demodulador PCM Módulos 12 e 13 – Modulador e Demodulador PCM KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 203 KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 203 Módulo 13 – Demodulador PCM MÓDULO 13 – DEMODULADOR PCM Análise de composição de sinais Demodulador PCM (Modulação por Codificação de Pulso) Objetivo Após completar este ensaio você deverá ser capaz de: 1 – Compreender os princípios básicos da Demodulação PCM. 2 – Implementar e analisar o funcionamento de um circuito demodulador PCM, utilizando o Módulo 13 do kit de telecomunicações. Material Utilizado 9 Módulo 12 – Modulação PCM 9 Módulo 13 – Demodulação PCM 9 Módulo 11 – Fonte de Alimentação Simétrica 9 Osciloscópio Introdução O circuito que realiza a demodulação, apenas aplica as regras determinadas no ensaio com o modulador, porém de forma inversa a fim de regenerar o sinal de entrada. Temos um diagrama em blocos do processo de demodulação mostrado abaixo: Sinal Digital Etapa de Regeneração Etapa de Adequação Sinal AnalógicEtapa de Decodificação O circuito do Demodulador PCM é responsável apenas pela decodificação do sinal digital, sendo as demais etapas executadas pelo conversor digital – analógico já estudado. A etapa de decodificação consiste em traduzir o sinal digital em um número de 8 bits (no caso do Módulo 13 do kit). Isso é feito pela detecção do Duty Cycle de cada período do sinal digital. Abaixo, serão apresentadas as formas de onda para cada bit, a fim de facilitar a explanação: 204 KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES Módulo 13 – Demodulador PCM Assim o circuito do receptor detecta um longo período em que o canal fica em nível 1, significando silêncio na transmissão. Quando uma borda de descida é detectada, ele inicia uma contagem que é parada no instante que o sinal retorna para o nível 1. Este valor da contagem é que fará a distinção entre um bit de valor 0 e um bit de valor 1. Se a contagem resultou em um valor alto, é atribuído 0 ao bit menos significativo, pois se trata do primeiro bit enviado, caso a contagem tenha resultado em um valor alto é atribuído então, valor 1 ao bit menos significativo. Esse processo é repetido bit a bit, até serem completados os 8 bits do número binário. O receptor possui 2 tipos de sincronismo com o transmissor, o primeiro é feito pela borda de descida que informa quando começa um bit. E o outro é o longo período em nível 1, ou seja, o silêncio na transmissão, que indica ao receptor o início de um novo byte. Após a recepção de 8 bits consecutivos o transmissor atualiza suas saídas com o byte recebido. Este pode ser encaminhado para um conversor digital – analógico onde são realizadas as duas últimas etapas, ou pode ser tratado, isto de acordo com a aplicação. Procedimento Experimental Diagrama de Montagem Saí Fonte de Alimentação +5V GN +5V GN Entra +5V GN Mod 11 Mod 12 Mod 13 Modulador PCM Demodulador PCM KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 205 Módulo 13 – Demodulador PCM Metodologia Neste ensaio serão interligados o Modulador PCM (Módulo 12) e o Demodulador PCM (Módulo 13), a fim de que seja verificado o processo de modulação e demodulação operando juntos, bem como a consistência desses procedimentos, através da comparação entre dados enviados e recebidos. Execução 01. Faça uma análise do Demodulador PCM (Módulo 13), verificando os principais componentes, bornes disponíveis, elementos de entrada e saída.. 02. Conecte o borne +5V da Fonte de Alimentação Simétrica (Módulo 11), ao borne de mesmo nome no Modulador PCM (Módulo 12) e no Demodulador PCM (Módulo 13). 03. Conecte o borne GND da Fonte de Alimentação Simétrica (Módulo 11), ao borne de mesmo nome no Modulador PCM (Módulo 12) e no Demodulador PCM (Módulo 13). 04. Interligue o borne de “Saída” do Modulador PCM (Módulo 12), ao borne de nome “Entrada” do Demodulador PCM (Módulo 13). 05. Uttilizando o canal 1 do Osciloscópio, meça o sinal na saída do Modulador PCM (Módulo 12), e verifique se é igual a sinal presente no borne de entrada do Demodulador PCM (Módulo 13). 06. Com todas as chaves desabilitadas, descreva a condição dos leds no Modulador PCM (Módulo 12) e no Demodulador PCM (Módulo 13): ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 07. Escolha combinações aleatórias e distintas para as chaves do Modulador PCM (Módulo 12) e faça uma descrição do que ocorre. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________