Um sistema AM DSB transmite sinais com largura de banda de 20 kHz em uma portadora de 100 MHz . Assumindo que não ocorreu sobremodulação:
Desenhe o circuito do demodulador e explique o seu funcionamento. Se houver componentes como resistor e capacitor, determine possíveis valores para eles.
Desenhe o circuito do demodulador e explique o seu funcionamento. Se houver componentes como resistor e capacitor, determine possíveis valores para eles.
Passo 1
Beleza, então o enunciado tá falando de um sistema AM DSB (modulação em amplitude dupla banda) com 20 kHz de banda de mensagem e portadora em 100 MHz, sem sobremodulação. A tarefa é desenhar o circuito de demodulação (o famoso detector de envoltória) e explicar como ele funciona, escolhendo valores razoáveis para resistor e capacitor. Vamos precisar de conceitos básicos de diodo retificador, carga RC e dos critérios de tempo de carga/descarga para seguir bem o envelope do sinal AM.
Passo 2
Desenho do circuito de demodulação (detector de envoltória):
- Entrada de RF AM →
- Diodo retificador (por exemplo 1N4148) →
- No nó depois do diodo, capacitor C shuntado para terra, e resistor R também para terra →
- Saída de CC no R (onde aparece a mensagem demodulada).
Em esquema ASCII fica mais ou menos assim:
Sinal AM →|—+—— Saída (mensagem)
D |
C
|
R
|
GND
Onde “|>” é o diodo, C o capacitor e R o resistor de carga.
Passo 3
Como ele funciona (passo a passo):
- O diodo deixa passar só os semiciclos positivos do sinal AM.
- No pico de cada ciclo o capacitor se carrega até quase o valor do envelope (tensão de pico).
- Entre dois picos o diodo bloqueia e o capacitor descarrega pelo resistor, mas não cai muito se a constante de tempo for bem escolhida.
- O resultado dessa carga/descarga é um sinal “liso” que segue o envelope (ou seja, a mensagem de áudio).
Passo 4
Critérios para escolher R e C:
- A constante de tempo
deve ser MUITO maior que o período da portadora, para não “ripplear” a 100 MHz. Ou seja:
- E também deve ser muito menor que o período da menor frequência do envelope (para seguir bem os picos e não causar distorção de amplitude). Como a banda vai até 20 kHz, o período mínimo é, então:
Na prática faz-se um valor intermediário, por exemplo
.
Passo 5
Escolhendo valores práticos:
- Supondo
e , temos
Esse valor satisfaz
Na verdade 100 µs é do mesmo nível de 50 µs, mas em geral a faixa de áudio (de uns 20 Hz a 20 kHz) pode ser seguida razoavelmente. Se quiser menos “droop” em torno de 20 kHz, dá para usar e manter (ficando ).
Resposta
Circuito: detector de envoltória com diodo, capacitor e resistor em paralelo após o diodo, conforme esquematizado.
Valores típicos sugeridos:
Valores típicos sugeridos:
- R = 10 kΩ
- C = 10 nF (τ = 100 µs)
Ou alternativamente C = 4,7 nF para τ ≈ 47 µs, mantendo R = 10 kΩ.