Buscar

Atividade Prática Supervisionada de Princípios de comunicação

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 13 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 13 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 13 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

Simulação de Circuito Modulador e Demodulador AM-
DSB-SC (Modulação em amplitude com portadora suprimida) 
Matheus Rodrigues Lino1 Abel dos Santos Menezes1 Thales Ryu Ito1 
1Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) 
Toledo – PR – Brasil 
matheuslino@alunos.utfpr.edu.br abelsmenezes@gmail.com 
the_ryu@hotmail.com
Abstract.. This paper describes the implementation of a modulation and 
demodulation system AM-DSB/SC. This type of modulation sends the carrier 
with the signal added to it, in the synchronous demodulation procedure is 
recovered the previous signal by adding a carrier. The implementation was 
made with Proteus 8.2 that is a modeling, simulation and analysis of circuit 
tool. 
Resumo. Nesse artigo descrevemos a implementação de um Sistema de 
modulação e demodulação AM-DSB/SC. Este tipo de modulação envia a 
portadora com o sinal adicionado a mesma, de forma que no procedimento de 
demodulação síncrona recupera-se o sinal anteriormente adicionado a 
portadora. A implementação foi realizada com o Proteus 8.2 que é uma 
ferramenta para modelagem, simulação e análise de circuitos. 
1. Introdução 
Modulação é uma técnica utilizada para deslocar o sinal de mensagem (alterando 
alguma característica da portadora) a uma banda específica de frequências. Entretanto, 
AM (Amplitude Modulation) varia a amplitude da onda portadora de acordo com o sinal 
de mensagem (sinal em banda base) (Lathi, 2012). O sistema AM-DSB-SC é um tipo de 
modulação que não envia a portadora e realiza demodulação síncrona, ou seja, é preciso 
gerar uma onda portadora com mesma frequência no receptor para que haja 
demodulação. A modulação AM-DSB/SC é expressa pela seguinte equação: 
s(t) = m(t).c(t), onde: s(t) = sinal modulado AM-DSB/SC, m(t) = sinal modulante c(t) = 
portadora de transmissão = Ac.cos(2.π.fc.t). A diferença visual mais perceptível entre 
um sinal AM-DSB e um sinal AM-DSB/SC é na característica de inversão de fase. Na 
modulação AM-DSB, uma inversão de fase do sinal ocorre devido à sobre-modulação 
(quando m > 100%), sendo um efeito indesejável no processo de modulação. Na 
modulação AM-DSB/SC, a inversão de fase é uma característica do processo de 
modulação em si, não sendo necessário, ou mesmo possível, eliminá-la. 
 
 
 
 
 
 
 
2. Modulador 
Os circuitos que realizam a modulação AM-DSB/SC devem, de fato, realizar a 
multiplicação de sinais elétricos, ou pelo menos, reproduzir este efeito. Por este motivo, 
os moduladores AM-DSB/SC são conhecidos genericamente por moduladores de 
produto. 
 
s(t) = m(t)cosωct ⇔ S(ω) = 1/2 M(ω − ωc) + 1/2 M(ω + ωc) 
Como visto anteriormente que um sinal tonal modulado em AM-DSB/SC é o produto 
do sinal da portadora com o sinal modulante, implementamos o circuito da seguinte 
forma: 
Utilizamos uma fonte Arbitrária (AVS1) que dado duas entradas podemos indicar qual 
será a saída, através de uma equação. Para isso arbitramos o sinal modulante em uma 
entrada V(A) e o sinal da portadora em outra entrada V(B), configurando a saída para o 
sinal multiplicado das entradas, ou seja V(A)*V(B), como vocês podem ver abaixo. 
 
Inicialmente como testes utilizamos o seguinte sinal modulante: 
m(t) = 0.1cos2π2000t 
 
 
 
Aqui podemos ver a forma de onda do sinal modulante: 
 
 
 
 
 
 
Já abaixo temos o espectro do sinal modulante: 
 
Para o sinal da portadora utilizamos o seguinte sinal: 
c(t) = 2cos2π500000t 
 
 
Aqui podemos ver a forma de onda do sinal modulante: 
 
E aqui o espectro do sinal da portadora: 
 
Após a multiplicação do sinal modulante pela portadora através da fonte arbitrária temos 
na saída o sinal modulado: 
 
 
 
E o seu espectro: 
 
Observando os gráficos do sinal modulado e seu respectivo espectro com um 
deslocamento para a direita e outro para a esquerda vemos o papel desta modulação que 
desloca o espectro de m(t) para a frequência da portadora. Observe que o operador 
multiplicador modula o cosωct (portadora) de acordo com o sinal modulante m(t). 
 
3. Demodulação 
Para se recuperar o sinal original é necessário re-transladar o sinal m(t) para a sua 
posição original. Esse processo de recuperação do sinal é chamado de demodulação ou 
detecção do sinal para recuperar o sinal original m(t) para sua frequência. O processo de 
demodulação se dá através da multiplicação do sinal modulado, m(t)cos(ωct), por um 
outro cosseno, cos(ωct). Após a multiplicação pela portadora, tem-se o sinal desejado 
em banda-base e mais uma componente não desejada em ±2ωc. Em seguida, considera-
se o uso de um filtro passa-baixa e então recupera-se o sinal m(t). 
 
 
Tendo visto como projetar o circuito demodulador, implementamos o circuito da 
seguinte forma: 
Utilizamos novamente uma fonte Arbitrária (AVS1) que dado duas entradas podemos 
indicar qual será a saída, através de uma equação. Para isso arbitramos o sinal 
anteriormente modulado em uma entrada V(A) e o sinal da portadora em outra entrada 
V(B), configurando a saída para o sinal multiplicado das entradas, ou seja V(A)*V(B), 
como vocês podem ver abaixo. 
 
Após o circuito projetado, obtivemos a seguinte saída demodulada: 
 
 
Já podemos observar a semelhança com o sinal modulante, mas podemos melhora-lo 
utilizando um filtro passa baixas assim como indicado anteriormente. O Filtro passa 
baixas pode ser projetado da seguinte maneira: 
Vamos utilizar um filtro simples de Sallen Key de primeira ordem inversor, pois é uma 
das topologias mais estáveis, que se resume no circuito integrador onde temos um 
amplificador inversor com um capacitor na malha de realimentação. Projetamos ele para 
uma frequência de 3KHz. 
 
 
Após projetado o sinal demodulado, torna o sinal de entrada do amplificador na porta 
inversora, filtrando assim o sinal demodulado anteriormente. 
 
Como usamos um amplificador inversor para o filtro passa baixas, nossa saída fica 
negativa, invertendo o sinal, para a correção deste problema na saída do amplificador 
projetamos um amplificador inversor de ganho unitário para tornar o sinal positivo 
novamente. 
 
 
Assim como esperado na saída do nosso demodulador AM DSB-SC, passado pelo filtro 
passa baixas encontramos e registramos, por meio do gráfico um sinal próximo ao sinal 
da informação. 
 
E seu espectro também, comprovando a eficiência do demodulador projetado. 
 
 
 
4. Aplicação do circuito modulador/demodulador 
Após realizarmos o projeto e vê-lo funcionar como esperado, aplicamos o que fora 
projetado, para mostrar a utilidade deste circuito, além de comprovar mais uma vez seu 
funcionamento. 
Alteramos o sinal modulante por um sinal estocástico estacionário, pegando um trecho 
de um áudio gravado, de 0,808 á 0,818 segundos. E como portadora utilizaremos a 
mesma do exemplo anterior. 
 
 
 
Após configurar o sinal modulante com o áudio, podemos ver a forma de onda do trecho 
selecionado através do gráfico. 
 
Agora observaremos a saída do trecho modulado, ou seja, o sinal de áudio multiplicado 
pelo sinal da portadora. 
 
 
Podemos ver o aspecto desse novo sinal modulado, bem mais próximo de um sinal de 
áudio mesmo pronto para ser transmitido. 
 
Após a modulação do sinal de áudio, vamos recuperar o sinal de áudio através da 
demodulação usando o circuito projetado anteriormente sem nenhuma alteração, temos 
esse sinal de onda na saída do demodulador, veja que já bem próximo do sinal de áudio 
modulante, que ainda será passado por um filtro passa baixas. 
 
Passando pelo filtro passa baixas temos o sinal demodulado, totalmente recuperadoapós 
a modulação e demodulação. 
 
5. Conclusão 
Na construção do circuito modulador/demodulador AM-DSB/SC podemos verificar em 
alguns momentos dificuldades não com a teoria, pois a mesma foi bem entendida e 
aplicada nesta atividade prática supervisionada, mas sim em manusear o software, pois 
para o nosso grupo foi a primeira vez que trabalhamos com o Proteus. Contudo, foi 
possível detectar as formas de ondas e seus espectros assim proporcionando uma 
aprendizagem prática dos circuitos envolvidos e as particularidades da modulação AM-
DSB/SC. Conseguimos construir o modulador e o demodulador AM DSB-SC 
descobrindo o que cada parte do circuito faz identificando no processo de construção 
erros ou falhas e encontrando soluções para tais problemas como por exemplo o uso do 
filtro e o amplificador inversor, garantindo assim um melhor aprendizado e fixação do 
conteúdo ministrado na disciplina Princípios de Sistemas de Comunicação. 
 
6. Referências 
Lathi, B.P. Ding, Z. (2012). Sistemas de Comunicações Analógicos e Digitais 
Modernos, 4th ed, GEN LTC. 
Araújo, A. A. R. de, AM-DSB-SC (MODULAÇÃO EM AMPLITUDE COM 
PORTADORA SUPRIMIDA). UFC - Campus Mucambinho, Sobral-CE, Brasil.

Outros materiais