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DISEÑO DE LAS DIFERENTES ETAPAS DE UN TRANSMISOR Y RECEPTOR DE AM
Universidad de Pamplona, Departamento de Ingenierías y Arquitectura
Programa de: Ingeniería electrónica
Enero-2012
Resumen: En el presente artículo se describirán las diferentes etapas utilizadas para la creación de
un transmisor y un receptor de AM. Las frecuencias que son lo suficientemente altas para radiarse
de manera eficiente por una antena y propagarse por el espacio libre se llaman comúnmente
radiofrecuencias o simplemente RF. Con la modulación de amplitud, la información se imprime sobre
la portadora en la forma de cambios de amplitud. La modulación de amplitud es una forma de
modulación relativamente barata y de baja calidad de transmisión, que se utiliza en la radiodifusión
de señales de audio y vídeo.
Abstract: This article will describe the different steps used for the creation of a transmitter and a
receiver for AM. The frequencies are high enough to efficiently radiate an antenna and spread
through the space commonly called RF or merely RF. With amplitude modulation, the information is
printed on the carrier in the form of changes in amplitude. Amplitude modulation is a modulation form
relatively inexpensive and low transmission quality, which is used in broadcast audio and video
signals.
Palabras clave: AM, Frecuencia, Radio frecuencia, detector de picos.
1. INTRODUCCIÓN
Las señales de información deben ser transportadas entre
un transmisor y un receptor sobre alguna forma de medio de
transmisión. Sin embargo, las señales de información pocas
veces encuentran una forma adecuada para la transmisión.
La modulación se define como el proceso de transformar
información de su forma original a una forma más adecuada
para la transmisión. Demodulación es el proceso inverso (es
decir, la onda modulada se convierte nuevamente a su
forma original) La modulación se realiza en el transmisor en
un circuito llamado modulador, y la demodulación se realiza
en el receptor en un circuito llamado demodulador o
detector.
Un modulador de AM es un aparato no lineal con dos
señales de entrada: a) una señal portadora de amplitud
constante y de frecuencia única y b)la señal de información.
La información “actúa sobre” o “modula” la portadora y
puede ser una forma de onda de frecuencia simple o
compleja compuesta de muchas frecuencias que fueron
originadas de una o más fuentes. Debido a que la
información actúa sobre la portadora, se le llama señal
modulante. La resultante se llama onda modulada o señal
modulada.[1]

2. ETAPA AMPLIFICADORA DEL MICROFONO
Un preamplificador es un tipo de amplificador electrónico
utilizado en la cadena de audio, durante la reproducción del
sonido.
Como en todo amplificador, la finalidad de un
preamplificador es aumentar el nivel de la señal y, para ello,
actúa sobre la tensión de la señal de entrada.
Figura 1. Circuito amplificador.
En la figura 1 se puede apreciar el esquema general de un
Pre amplificador para el micrófono que se utilizara para
capturar el mensaje que se pretende transmitir. La
resistencia de 10k sobre el terminal positivo del micrófono le
provee la tensión necesaria para que este funcione.
El capacitor de 100nF sobre la misma terminal bloquea la
componente de DC de la señal permitiendo a la AC
perteneciente al audio ingresar al transistor amplificador por
su base.
La resistencia de 10K conectada al transistor por su colector
permite la polarización de ese elemento, mientras que la de
100K efectúa la realimentación de la señal. El capacitor de
salida bloquea la componente DC dejando ir hacia la
siguiente etapa sólo la señal de audio. El circuito puede ser
alimentado con cualquier tensión comprendida entre 3 y 9
volts sin necesariamente estar estabilizada. Pero es
importante que la fuente esté bien filtrada y desacoplada.
Para ello es posible colocar un capacitor de 100µF junto con
uno de100nF en paralelo con la alimentación sobre el
circuito.[2]
Figura 2. Señal de voz.
3. ACOPLE DE IMPEDANCIAS Y AMPLIFICADOR CON
GANANCIA
Esta parte la haremos con un amplificador de
instrumentación ya que nos brinda una impedancia de
entrada infinita produciéndose el efecto del acople de
impedancias y por otro lado tiene un amplificador diferencial
el cual amplifica la diferencia de la señal proveniente de los
voltajes 1 y 2. El amplificador de instrumentación se
compone de tres amplificadores operacionales y tiene la
siguiente estructura.
Figura 3. Amplificador de instrumentación.
El amplificador de instrumentación de la figura 3 es uno de
los circuitos más útiles, precisos y versátiles disponibles en
la actualidad. En cada unidad de adquisición de datos se
encuentra al menos uno de ellos. Esta hecho de 3
amplificadores operacionales y 7 resistencias como se
observa en la figura 3 si se observa a detalle, se puede ver

que este amplificador está basado en un amplificador
aislador y un amplificador diferencial básico.[3]
El amplificador diferencial y sus 4 resistencias iguales,
forman un amplificador diferencial con ganancia unitaria.
Donde
y
Figura 4. Ecuaciones del amplificador de
instrumentación.
Figura 5. Señal de voz Amplificada.
La operación que realiza es la resta de sus dos entradas
multiplicada por un factor.
Su utilización es común en aparatos que trabajan con
señales muy débiles, tales como equipos médicos (por
ejemplo, el electrocardiograma), para minimizar el error de
medida.[3]
4. ETAPA MODULADORA CON XR2206
Este integrado consiste en un generador completo de
funciones que exige un mínimo de componentes externos
para la realización de un instrumento de excelente calidad
que tiene las siguientes características:
 Tensión de alimentación: 110/220V
 Amplitud máxima de las señales de salida: 3V
(triangular y rectangular) 0,8V (senoidal)
 Bandas de frecuencias: 4
 Límites de frecuencias: 1 a 100.000Hz
 Impedancia de salida: 600ohm
Las características específicas del XR2206 pueden ser
analizadas a partir de las explicaciones sobre su principio
de funcionamiento.[4]
Figura 6. Circuito Modulador XR2206.
El Circuito Modulador XR2206 mostrado en la figura 6 se
utilizó para poder modular la señal la cual se obtiene a la
salida del amplificador instrumental, dentro del Xr2206 se le
inyecta la portadora a una frecuencia comprendida entre
560Khz y 1700Khz que es el ancho de banda de operación
del AM.
Figura 7. Señal Modulada con XR2206.
5. AMPLIFICADOR DE RF
El amplificador de potencia (PA) es la última etapa del
emisor. Tiene la misión de amplificar la potencia de la señal
(no necesariamente la tensión) y transmitirla a la antena con
la máxima eficiencia. En eso se parecen a los
amplificadores de baja frecuencia, pero aquí la distorsión o
falta de linealidad puede no ser importante.

A continuación se mencionan algunas características de un
PA para equipos de comunicaciones móviles y sus valores
típicos
 Potencia de salida, so +20 a +30 dBm
 Eficiencia, η 30% a 60%
 Ganancia, GP 20 a 30 dB
 Distorsión, IMR –30 dB (*)
 Control de potencia ON – OFF
(*) Para cada armónico se define IMR =
so(armónico)/so(útil) cuando la entrada es la suma de dos
tonos con el mismo nivel, aquel que hace so(útil) = so, max
– 6 dB.
En este tipo de amplificador el elemento activo está
siempre en zona activa si es un BJT, o en saturación si se
trata de un MOSFET. De todos es el que produce menos
distorsión, pero también el que tiene menor rendimiento.
Su esquema es similar al de un amplificador de pequeña
señal. De las configuraciones básicas se elige la EC (SC si
es con MOSFET) porque tiene mayor ganancia en potencia.
El circuito con BJT se muestra en la figura 8 La única
diferencia respecto al EC básico es que se ha sustituido la
resistencia de colector por una inductancia de gran valor
para mejorar el rendimiento.[5]
Figura 8. Circuito Amplificador RF
Figura 9. Señal Modulada con XR2206 Amplificada con RF
En RF los valores de RL están normalizados para una
aplicación determinada, los más frecuentes son 50, 75 y
300 Ω, aunque en frecuencias altas se usa generalmente 50
Ω. Cuando se trata de amplificar señales de RF de banda
estrecha se suele poner en paralelo con RL un circuito LC
sintonizado, pero en el clase A no es imprescindible. Los
márgenes de variación de vo, aproximando VCE,sat = 0,
son
(saturación) (reposo) (corte)
–VCC ← 0 → ICQRL
La amplitud máxima de vo, Vp, que se puede lograr es VCC
y para eso es necesario que ICQRL > VCC
La potencia entregada a la carga es
Y el consumo de potencia, despreciando la potencia
consumida para polarizar el BJT, es
El rendimiento máximo se obtiene cuando Vp = VCC y
ICQRL = VCC, entonces
Si en lugar de la inductancia empleamos una RC para
polarizar el transistor, el rendimiento máximo es sólo del 25
%.
Notar que el consumo de potencia es independiente del
nivel de señal. Cuando no hay señal el rendimiento es nulo
y además toda la potencia consumida se disipa en el
transistor. En la práctica el rendimiento suele estar
alrededor del 15%.
5. DETECTOR DE PICOS
La recepción de AM es el proceso inverso de la transmisión
de AM. Un receptor de AM convencional, simplemente
convierte una onda de amplitud modulada nuevamente a la
fuente original de información (o sea, demodular la onda
AM). Cuando se demodula una onda AM, la portadora y la
porción de la envolvente que lleva la información (o sea, las
bandas laterales) se convierten (se "bajan ") o se trasladan
del espectro de radio frecuencia a la fuente original de
información.
La función de un detector de AM es demodular la señal de
AM, recuperar y reproducir la información de la fuente
original. Y debe tener las mismas características relativas de
amplitud. Detector de Picos La siguiente figura muestra un
diagrama esquemático para un demodulador de AM sencillo
no coherente, que se llama comúnmente detector de picos.
[6]

Figura 10. Circuito Detector de picos.
Una radio a galena es también un detector de picos,
receptor de radio que emplea un cristal semiconductor de
sulfuro de plomo, también llamado galena para captar las
señales de radio en AM en la banda de Onda Media (530 a
1700kHz) u Onda Corta (diferentes bandas entre 2 y 26
MHz), tal como se muestra en la figura 6 es un circuito
bastante sencillo y que no requiere muchos materiales.
Este receptor de radio, cuyas características se muestra en
la Figura 5, es el más simple que se puede construir.
El diodo detector (D-1) estaba constituido por una pequeña
piedra de galena sobre la que hacía contacto un fino hilo
metálico al que se denominaba "barba de gato" o "bigote de
gato" (catwhisker). Este componente es el antecesor
inmediato de los diodos de germanio o silicio utilizados
actualmente.
El funcionamiento de este receptor es bastante simple. Las
ondas electromagnéticas que alcanzan la antena generan
en ésta, mediante el fenómeno de la inducción
electromagnética, una fuerza electromotriz que hace
recorrer una corriente por el devanado primario del
transformador T-1 y que se induce en el secundario, el cual
tiene un condensador variable (CV) en paralelo.
A causa del fenómeno de resonancia se produce un máximo
de tensión para la frecuencia de resonancia del circuito
paralelo formado por el devanado secundario y el
condensador variable.
Precisamente por el hecho de ser variable el condensador
CV podemos variar la frecuencia de resonancia del
conjunto, haciéndola coincidir con las de las distintas
emisoras que en cada momento queramos recibir.
El resto es sencillo, al estar las señales moduladas en
amplitud el nivel de la onda portadora de alta frecuencia
variará en función de la señal moduladora de baja
frecuencia (voz, música, etc) que se transmite, con lo que a
la salida del diodo D-1 obtendremos una tensión que variará
de la misma forma que la moduladora y por tanto
reproducción de la baja frecuencia original, con lo que
podremos oírla en los auriculares.
La radio a galena recibe toda la energía necesaria para la
demodulación de las propias ondas de radio, por lo cual no
requiere de una fuente adicional de alimentación. Esto lleva,
sin embargo, a una baja intensidad de la señal auditiva, ya
que carece de amplificación.
6. ALTAVOCES
Un altavoz es un transductor electroacústica, es decir,
convierte energía eléctrica en energía acústica. Esta
conversión tiene lugar en dos etapas: la señal eléctrica
produce el movimiento del diafragma del altavoz y este
movimiento produce a su vez ondas de presión (sonido) en
el aire que rodea al altavoz.
La cantidad de aire que debe moverse depende de la
potencia sonora deseada y de la frecuencia. Es muy difícil
construir un altavoz que funcione en todo el espectro de
frecuencias audible. Para producir un nivel acústico
determinado a bajas frecuencias, es necesario mover una
gran cantidad de aire, mientras que en los agudos se
obtiene el mismo nivel acústico con una menor cantidad de
aire. Por tanto, normalmente compramos sistemas de
altavoces, dos, tres o incluso más, montados en la misma
carcasa junto con un circuito eléctrico.[7]
7. ANEXO
Figura 11-1. Circuito Montado en protoboard.
Figura 11-2. Circuito Montado en protoboard.

Figura 12. Diagrama esquemático del proceso de
transmisión y recepción en AM
8. CONCLUSIONES
• Con la descripción dada en cada una de las
etapas que son necesarias para la construcción
de un transmisor y receptor de AM es posible
crear nuestra propia radiodifusora y entender su
funcionamiento.
• Es importante entender que una de la parte más
características es la parte moduladora y el
amplificador de RF el cual nos permitirá transmitir
nuestra señal modulada a una buena potencia, lo
cual se requiere debido que las antenas
presentan altas impedancias.
• Hay que tener en cuenta que la calidad de nuestra
recepción dependerá de que también este
construido nuestro detector de picos, cabe
resaltar que durante la transmisión por el medio la
señal modulada se ve afectada por ruido el cual
se puede eliminar colocando un arreglo de filtros
en el receptor de AM.
• Debido a las dificultades presentadas durante el
proceso de transmisión, se hizo necesario aplicar
circuitos de acople de impedancias y
amplificadores, para la eficiencia de el mismo.
9. INFOGRAFIA
[1]. Compilado, redactado y agregado por el Ing. Oscar M.
Santa Cruz – 2010.
[2].http://es.scribd.com/doc/36231191/Circuitos-de-
Electronica-1
[3].http://www.monografias.com/trabajos33/electrocardiograf
o/electrocardiografo.shtml

[4] http://www.webelectronica.com.ar/montajes2/nota07.htm
[5] Apuntes SEC. UIB, Amplificadores RF de potencia.
[6]. http://es.wikipedia.org/wiki/Radio_a_galena
[7].http://www.ehu.es/acustica/espanol/electricidad/altaves/al
taves.html

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