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Circuito demodulador AM – Profº Vitorino 1 Circuito demodulador AM – detector de envoltória Transmissor Circuito demodulador AM – Profº Vitorino 2 No receptor, a função do demodulador é extrair a informação que a portadora transporta. Em um sinal AM-DSB, o sinal da informação é sempre igual ao sinal que envolve a portadora (envoltória da informação), como mostra figura abaixo. Circuitos Demoduladores AM-DSB, recuperam o sinal da informação (modulante) a partir do sinal AM – DSB (modulado) recebido. Portanto, se criarmos um circuito que consiga extrair a envoltória da portadora a partir do sinal modulado recebido, teremos recuperado a informação. O Detetor Síncrono a diodo, mais conhecido por Detetor de Envoltória, é um circuito demodulador largamente utilizado, pela sua enorme simplicidade, custo reduzido e operação comprovadamente eficiente. É um dispositivo cujo circuito é mostrado abaixo: R1 C1 D1 Onde: er (t) = sinal recuperado proporcional à informação. EDC = nível DC do sinal Nesse circuito, o papel da chave síncrona é executado pelo diodo detetor e o circuito RC colocado a seguir cumpre seu papel de filtro passa-baixas. Uma análise mais detalhada do funcionamento do circuito é feito abaixo: ( )e t AM DSB ( ) out r DC e t e E Circuito demodulador AM – Profº Vitorino 3 Um cuidado deve ser tomado no cálculo da constante de tempo RC do filtro passa-baixas do detetor, pois se tivermos a constante de tempo muito alta, a envoltória sofrerá um “deslocamento” na demodulação e se RC for muito baixo, teremos uma filtragem insuficiente da envoltória. Deslocamento da envoltória Má filtragem da envoltória Fig 1a temos o sinal modulado em AM-DSB; Fig 1b o que aconteceria com aquele sinal ao passar pela retificação imposta pelo diodo, sem a colocação do capacitor C; Fig 1c temos a tensão que se observa nos terminais de saída, já com a colocação do capacitor; Fig 1d a tensão de saída idealizada, pois como a freqüência da portadora é muito maior que a do sinal modulante, a tensão de saída pode ser suposta uma cossenóide pura, somada a um nível DC (valor médio) que pode ser facilmente eliminado por um acoplamento capacitivo feito em um estágio posterior do receptor. Circuito demodulador AM – Profº Vitorino 4 Uma regra prática que permite o cálculo da constante de tempo do filtro passa-baixas é dado na equação abaixo, onde a presença do índice de modulação na fórmula tende a adequar a sensibilidade do filtro à porcentagem de modulação efetuada. Como o índice de modulação é normalmente igual a 1, a equação se reduz, via de regra, a um simples cálculo de freqüência de corte de um filtro passa-baixas. 1 2 . máx RC m fm Onde : máx fm é a máxima freqüência do sinal modulante, que em radiodifusão comercial AM-DSB é de 5 khz. Exemplo: Sistema de comunicação em AM-DSB cujo limite superior da freqüência de áudio a ser transmitida seja 10 Khz. Projetar um detetor de envoltória usando um RC simples, com IM de 100%. 1 2 . máx RC m fm 6 6 9 15, 9.10 15, 9.10 723 22.10 R C máx fm = 8 Khz , m = 100% (= 1) 3 1 15, 9 2 .10.10 RC s Portanto, qualquer par de RC cujo produto resulte 15,9 µs satisfaz o problema. Por exemplo, se escolhermos C = 22 nF, devemos ter: 6 6 9 15, 9.10 15, 9.10 723 22.10 R C
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