ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA
Y ELECTRICA ESIME ZACATENCO
ING.
EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA
PROYECTO
“TRANSMISOR
DE FM”
PROF.
RODRIGUEZ BRITO ROLANDO
DELGADO
MANCERA JOSE LUIS
MORALES
CHICHO ALEJANDRA ABIGAY
GRUPO:
4CM10
MARCO TEORICO
Transmisor FM
Un transmisor en un
dispositivo para transmitir información, en este caso comotransmisor FM, este
transmite información por medio de modulación de frecuencia.
Protoboard:
También conocida como
breadboard o placa de pruebas sirve para montar circuitos eléctricos, sin
necesidad de aplicar soldaduras, se usa para probar conexiones antes de hacerlo
en una váquela.
Circuitos en serie
Son circuitos en los que
la terminación de un elemento se une con la iniciación de otro, Ej.: un extremo
de una resistencia se conecta con otro extremo de un condensador),cabe anotar
que en los circuitos en serie la corriente es la misma
Circuitos en paralelo
Es donde las puntas o
terminales de dos o mas elementos están conectadas en elmismo nodo.
Frecuencia modulada
Una señal moduladora (la
primera) puede transmitirse modulada en AM (la segunda) oFM (la tercera), entre
otras.En telecomunicaciones, la frecuencia modulada (FM) o seamodulación de
frecuencia es una modulación angular que transmite información a través de una
onda portadora variando su frecuencia (contrastando esta con laamplitud
modulada o modulación de amplitud (AM), en donde la amplitud de la ondaes
variada mientras que su frecuencia se mantiene constante). En
aplicacionesanalógicas, la frecuencia instantánea de la señal modulada es
proporcional al valor instantáneo de la señal moduladora. Datos digitales
pueden ser enviados por edesplazamiento de la onda de frecuencia entre un
conjunto de valores discretos, unamodulación conocida como FSK.La frecuencia
modulada es usada comúnmente en las radiofrecuencias de muy altafrecuencia por
la alta fidelidad de la radiodifusión de la música y el habla (véase RadioFM).
El sonido de la televisión analógica también es difundido por medio de FM.
Unformulario de banda estrecha se utiliza para comunicaciones de voz en la
radio comercial y en las configuraciones de aficionados. El tipo usado en la
radiodifusión FMes generalmente llamado amplia-FM o W-FM (de la siglas en
inglés "Wide-FM"). En laradio de dos vías, la banda estrecha o N-FM
(de la siglas en inglés "Narrow-FM") esutilizada para ahorrar banda
estrecha. Además, se utiliza para enviar señales alespacio.La frecuencia
modulada también se utiliza en las frecuencias intermedias de lamayoría de los
sistemas de vídeo analógico, incluyendo VHS, para registrar laluminancia
(blanco y negro) de la señal de video. La frecuencia modulada es el únicométodo
factible para la grabación de video y para recuperar de la cinta magnética sin
La distorsión extrema,
como las señales de vídeo con una gran variedad de componentes de frecuencia -
de unos pocos hercios a varios megahercios, siendo también demasiado amplia
para trabajar con ecualices con la deuda al ruidoelectrónico debajo de -60 dB.
La FM también mantiene la cinta en el nivel de saturación, y, por tanto, actúa
como una forma de reducción de ruido del audio, y unsimple corrector puede
enmascarar variaciones en la salida de la reproducción, y quela captura del
efecto de FM elimina a través de impresión y pre-eco. Un piloto de
tonocontinuo, si se añade a la señal - que se hizo en V2000 o video 2000 y
muchosformatos de alta banda - puede mantener el temblor mecánico bajo control
y ayudar altiempo de corrección.
Radiotransmisor
Un radiotransmisor es un
dispositivo electrónico que con la ayuda de una antena irradia ondas
electromagnéticas que contienen, o son susceptibles de contener,información,
tal como las señales de radiodifusión, televisión, telefonía móvil o cualquier
otro tipo de telecomunicación.
Evolución histórica
En los comienzos de la
radio, para generar la energía de radiofrecuencia se utilizarondispositivos
tales como arcos eléctricos o alternadores. Uno de estos transmisores,dotado
con un alternador, aún existe en condiciones de prestar servicio en la
estaciónde VLF de Grimeton en Suecia.Tras el descubrimiento de la válvula termoiónica
en los años 20 se comienza a utilizar ésta en los radiotransmisores y aunque,
en la mayoría de los casos, ha sido sustituidapor semiconductores, todavía se
siguen empleando como elemento de amplificación en las etapas de alta potencia
donde se manejan valores de varios kilovatios. En estos casos las válvulas
empleadas suelen estar refrigeradas por agua. En los transmisores de microondas
se emplean semiconductores o tubos electrónicos especiales, tales como el
Klystron, el Magnetrón, el Amplificador de Ondas Progresivas y otros, dado que
las señales de estas frecuencias no pueden ser manejadas mediante los
semiconductores normales
Etapas de un radiotransmisor típico
Diagrama de bloques de un radiotransmisor de
modulación de amplitud (AM)
Para lograr una sesión de comunicación se
requiere: un transmisor, un medio y unreceptor.En el ejemplo de una
conversación telefónica cuando Juan llama a María, Juan es el transmisor, María
es el receptor y el medio es la línea telefónica.
Transmisor de radio
El transmisor de radio es un caso particular de
transmisor, en el cual el soporte físico de la comunicación son ondas electromagnéticas.
El transmisor tiene como función codificar señales ópticas, mecánicas o eléctricas,
amplificarlas, y emitirlas como ondas electromagnéticas a través de una antena.
La codificación elegida se llama modulación. Ejemplos de modulación son: la amplitud
modulada o la Modulación de frecuencia o la cagada modulada
Transistor
Es un dispositivo electrónico semiconductor que
cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El
término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor
("resistencia de transferencia"). Actualmente se los encuentra
prácticamente en todos los artefactos domésticos de uso diario: radios, televisores,
grabadoras, reproductores de audio y video, hornos de microondas, lavadoras,
automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras,
calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos,
ecógrafos, reproductores mp3, celulares, etc.
Condensador eléctrico
Condensadores modernos.
En electricidad y electrónica, un
condensador ,capacitor o capacitador es un
dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente pasivo. Está formado
por un par de superficies conductoras en situación de influencia total (esto
es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la
otra),generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separados por un material
dieléctrico (siendo este utilizado en un condensador para disminuir el campo eléctrico,
ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidos a una diferencia de
potencial (d.d.p.) adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una
de lasplacas y negativa en la otra (siendo nula la carga total almacenada).La
carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial
entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada
capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en
Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas
sus armaduras a una d.d.p. de 1 voltio, éstas adquieren una carga eléctrica de
1culombio.La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de
los condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar la capacidad en
micro
Los condensadores obtenidos a partir de supe
condensadores (EDLC) son la excepción. Están hechos de carbón activado para
conseguir una gran área relativa y tienen una separación molecular entre las
“placas". Así se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de
faradios. Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic de Seiko,
con una capacidad de 1/3 de Faradio, haciendo innecesaria la pila.
Ondas mecánicas
Son aquellas que
precisan de un medio material para su propagación. El sonido es una onda
mecánica.
Ondas electromagnéticas
Son las que se difunden
mediante campos eléctricos y magnéticos. Se puedenpropagar tanto en el vacío
como en un medio material. Todas las ondas electromagnéticas viajan en el vacío
a la misma velocidad; sediferencian por su longitud de onda y su frecuencia.
Ondas transversales
Son aquellas en las que la dirección del
movimiento vibratorio es perpendicular a ladirección de la propagación del
fenómeno ondulatorio.
Ondas longitudinales
En ellas, las partículas
del medio vibran en la misma dirección en la que se desplaza laonda. Las
partículas del medio se comprimen y se dilatan a medida que va pasando laonda.
Características de las ondas
Para describir con
precisión un movimiento ondulatorio hay que determinar lassiguientes magnitudes
comunes a todos ellos:
Amplitud (A)
Es la distancia máxima que puede separarse de
su posición de equilibrio un puntoque está realizando un movimiento vibratorio.
Se mide en metros.
Elongación (x)
Es la distancia que
separa a un punto que está vibrando de su posición de equilibrio.Se mide en
metros.
Fase
Se dice que dos
partículas están en fase cuando se encuentran en el mismo estado de vibración.
Período (T)
Es el tiempo que emplea
en una oscilación o vibración completa. También se definecomo el tiempo que
transcurre hasta que una partícula vuelve a estar en el mismoestado de vibración.
Se mide en segundos.
Frecuencia (f)
Es el número de
oscilaciones completas que una partícula da en un segundo. Su unidad es el
hertz o hertzio (Hz) que corresponde a una vibración cada segundo
1Hz= 1
El período y la
frecuencia son inversamente proporcionales:
T =1/f
Velocidad del movimiento ondulatorio (v)
Es la velocidad con la
que se propaga la onda. Se expresa como el cociente entre la longitud de onda y
el período.
El sonido y su propagación
Lo que se conoce como
sonido es la información que se procesa y que es recibida por el oído como onda
acústica. La producción de ondas acústicas es debida a la vibración de un foco
emisor del que parte el sonido en todas direcciones. Las ondas acústicas son
mecánicas y longitudinales.La velocidad del sonido depende de la proximidad que
tengan entre sí las partículasque forman el medio.
Características del sonido
El oído humano solo
percibe sonidos cuyas frecuencias se encuentren entre 20 y20000 Hz y los transforma
en sensaciones auditivas. Todas las sensaciones quellegan en este rango de
frecuencias se pueden distinguir siempre y cuando difieran enalguna de las
características fundamentales: intensidad, frecuencia y forma de
La intensidad
Es la cantidad de
energía que transporta la onda y depende del valor de su amplitud.Cuanto mayor
es la amplitud de la onda, mayor es su intensidad. Esta propiedad está
relacionada con la sonoridad que es la cantidad de sensación auditiva que
produceun sonido. La unidad de sonoridad es el bel, aunque se utiliza más su
décima parte, el decibelio.
La frecuencia
Es la cantidad de
dilataciones o contracciones que pasan en un segundo por un punto. El tono es
la cualidad del sonido que permite clasificarlos en agudos (frecuencia alta)y
graves (frecuencia baja)· La forma de onda es la característica que permite
distinguir dos sonidos con lamisma frecuencia e intensidad. Se dice que tienen
distinto timbre.
La acústica
Es la parte de la física
que se encarga del estudio de la producción, transmisión y características del
sonido y de su relación con el sentido del oído.
Fenómenos que experimentan las ondas sonoras
Los fenómenos más
importantes que experimentan las ondas sonoras en su propagación son la
reflexión, la refracción y la resonancia.
Reflexión
Todas las propagaciones
ondulatorias sufren
Reflexión
Cuando chocan contra
unasuperficie. En el caso del sonido cuando esta reflexión es percibida por el
hombre sedenomina eco.
Para que el oído distinga el eco es preciso
que entre un sonido y su reflejo haya unadiferencia de tiempo de 0,1 s.
Refracción
La refracción es el
fenómeno por el que las ondas sonoras sufren un cambio develocidad y dirección
cuando pasan de un medio a otro o cuando varían laspropiedades físicas del
medio por el que se propagan.
Resonancia
La composición y forma
de los cuerpos hace que tengan una frecuencia propia o natural que es la
frecuencia con la que vibran espontáneamente cuando no estánsometidos a
influencia exterior. Cuando una onda sonora alcanza un cuerpo con sufrecuencia
propia, este absorbe su energía comienza a vibrar con la máxima amplitud. Este
fenómeno se conoce como resonancia.
INTRODUCCION
Este sencillo circuito, le permitirá transmitir señales de audio en un área de aproximadamente 100mts de radio.
La señal emitida por el mismo, puede ser sintonizada en cualquier punto del Dial de su radio de FM, pues su frecuencia de transmisión puede ser fácilmente localizada entre los 88 y los 108Mhz.
Sus usos son ilimitados, puede ser utilizado como monitor para bebes, como micrófono inalámbrico para conferencias, transmitir el audio del PC hacia algún otro punto de la casa.
Una de las
aplicaciones más fascinantes de la electrónica, son las comunicaciones
inalámbricas. Este proyecto permitirá iniciarse en dicho campo.
Este tipo de comunicaciones, están regidas por las normas de cada país, por lo cuál no se deben exceder ciertos límites, la omisión de dichos límites, es castigada con multas y sanciones.
El transmisor de FM en miniatura, ha sido diseñado de tal forma que no exceda dichos límites de su frecuencia de oscilación que esta comprendida entre los 88 y los 130Mhz y el campo generado por las irradiaciones, no supera los 50mV por metro, a una distancia de 15cm del circuito.
Si usted ensambla su circuito siguiendo las especificaciones que a continuación le daremos, no excederá dichos límites, pues cualquier modificación que se haga al circuito incluyendo pro ejemplo una variación en el voltaje de alimentación, cambiará el alcance de la señal emitida.
Este tipo de comunicaciones, están regidas por las normas de cada país, por lo cuál no se deben exceder ciertos límites, la omisión de dichos límites, es castigada con multas y sanciones.
El transmisor de FM en miniatura, ha sido diseñado de tal forma que no exceda dichos límites de su frecuencia de oscilación que esta comprendida entre los 88 y los 130Mhz y el campo generado por las irradiaciones, no supera los 50mV por metro, a una distancia de 15cm del circuito.
Si usted ensambla su circuito siguiendo las especificaciones que a continuación le daremos, no excederá dichos límites, pues cualquier modificación que se haga al circuito incluyendo pro ejemplo una variación en el voltaje de alimentación, cambiará el alcance de la señal emitida.
OBJETIVO
Objetivo General:
Realizar un transmisor FM en el cual
aplicaremos los diferentes temas vistos de cada una de las asignaturas de este
semestre.
Objetivos específicos:
Realizar el montaje de un circuito en
un protoboard como tal.
Observar cómo se amplifica la señal en
un osciloscopio.
Plantear el modelo matemático con los
diferentes componentes electrónicos que se encuentra en el circuito.
Elaboración de un programa que realice
las operaciones matemáticas básicas en dos señales (Suma, Resta,
Multiplicación).
Especificar cada una de las
abstracciones y responsabilidades para a si poder realizar el diagrama de
clases con su con su respectivo lenguaje natural(algoritmo).
Identificar
las características principales de una onda sinusoida
LISTA DE MATERIALES
LISTA DE MATERIALES
2 Transistores 2N2222 (También pueden usar los 2N3904, BC547, BC548)
1 Altavoz
2 Condensadores Electrolíticos 10uF/25v
1 Condensador Electrolítico de 2.2uF/25v
2 Condensadores Cerámicos de .1uF/50v
2 Condensadores Cerámicos de 2.7pF/50v (También pueden usar de 2.5pF)
1 Condensador ajustable de 5-60pF (trimmer)
1 Bobina Pre-fabricada
1 Resistencia 1.5K
1 Resistencia 68k
1 Resistencias 160K
1 Resistencias 110 Ohm
1 Resistencia 3.3K
1 Resistencia 470 Ohm
50 cm. Alambre para puentes de 0.51mm de diámetro.
Tornillos
1 Conector + Soporte para Batería
5 Espadines o Pines
1 Placa
1 Batería 9V
Cautín
Taladro
Soldadura
Estaño
1 Resistencia 1.5K
1 Resistencia 68k
1 Resistencias 160K
1 Resistencias 110 Ohm
1 Resistencia 3.3K
1 Resistencia 470 Ohm
50 cm. Alambre para puentes de 0.51mm de diámetro.
Tornillos
1 Conector + Soporte para Batería
5 Espadines o Pines
1 Placa
1 Batería 9V
Cautín
Taladro
Soldadura
Estaño
DESARROLLO
A continuación agrego una imagen con una descripción de cada parte del circuito:
A continuación agrego una imagen con una descripción de cada parte del circuito:
Pasos
Para El Ensamblaje
Paso 1.
Soldamos los componentes de menor altura como las resistencias.
Paso 1.
Soldamos los componentes de menor altura como las resistencias.
Paso 2.
Luego instalamos los condensadores cerámicos, el condensador variable (trimmer), los 5 espadines y los transistores.
Luego instalamos los condensadores cerámicos, el condensador variable (trimmer), los 5 espadines y los transistores.
Paso 3.
Despues, soldamos los condensadores electrolíticos y la Bobina. Con una debida atención respecto a sus polaridades en la Placa del circuito impreso, identificado con el signo (-) en los condensadores debe quedar ubicado del lado opuesto del identificado con el signo (+).
Despues, soldamos los condensadores electrolíticos y la Bobina. Con una debida atención respecto a sus polaridades en la Placa del circuito impreso, identificado con el signo (-) en los condensadores debe quedar ubicado del lado opuesto del identificado con el signo (+).
Paso 4.
Finalmente soldamos labocina, la antena y el conector para la batería de 9v a los espadines respectivos y aseguramosque el soporte para dicho altavoz mediante los tornillos.
Finalmente soldamos labocina, la antena y el conector para la batería de 9v a los espadines respectivos y aseguramosque el soporte para dicho altavoz mediante los tornillos.
FUNCIONAMIENTO
El transistor Q2 es el oscilador, Q1 es el amplificador para modular la señal.
La señal moduladora se aplica a la base de Q2 mediante C2, R6.
Los capacitores C6 y C7 son parte del oscilador.
Q2, L1, C5 conforman un circuito oscilador controlado por voltaje, el cual es modulado por el voltaje de audio que es amplificado por Q1.
C5 es usado para sintonizar el circuito oscilador estableciendo la frecuencia de oscilación.
C8 actúa como condensador de filtro.
PRUEBA Y CALIBRACIÓN DEL CIRCUITO
Una vez que este seguro de que todos los componentes han sido ensamblados puede proceder a la prueba y calibración del circuito. Para ello, ubique una radio de FM cerca del circuito, busque en el dial un punto en silencio (sin emisoras) y suba el volumen del receptor hasta un punto en el que puede usted oír las interferencias.
Conecte una Batería de 9v al circuito y escuche atentamente la radio.
Lentamente y con la ayuda de un destornillador pequeño, ajuste el condensador (trimmer C5) hasta que en el receptor se escuche un silbido o sonido similar, lo cuál quiere decir que en dicho punto se ha sintonizado en el transmisor la frecuencia dial.
En ese momento puede hablar en el micrófono y se debe escuchar en la radio lo que se habla.
Si en la frecuencia seleccionada, no se logra una buena recepción, repita este procedimiento en otro punto de la banda de FM.
Si lo prefiere, en vez de variar el capacitor, sintonice la radio hasta hallar el punto donde encuentre mejor recepción (silencio) o de preferencia en la frecuencia 104.55 antes puesta como default.
Si después de hacer esto, no consigue sintonizar el transmisor, puede ajustar la bobina que conforma el circuito oscilador juntando sus espiras para elevar la frecuencia, o separando las mismas si lo que desea es reducirla un poco.
Este circuito Funciona mejor cuando es alimentado por una batería pero si lo desea puede hacerlo con una fuente de alimentación regulada.
El transistor Q2 es el oscilador, Q1 es el amplificador para modular la señal.
La señal moduladora se aplica a la base de Q2 mediante C2, R6.
Los capacitores C6 y C7 son parte del oscilador.
Q2, L1, C5 conforman un circuito oscilador controlado por voltaje, el cual es modulado por el voltaje de audio que es amplificado por Q1.
C5 es usado para sintonizar el circuito oscilador estableciendo la frecuencia de oscilación.
C8 actúa como condensador de filtro.
PRUEBA Y CALIBRACIÓN DEL CIRCUITO
Una vez que este seguro de que todos los componentes han sido ensamblados puede proceder a la prueba y calibración del circuito. Para ello, ubique una radio de FM cerca del circuito, busque en el dial un punto en silencio (sin emisoras) y suba el volumen del receptor hasta un punto en el que puede usted oír las interferencias.
Conecte una Batería de 9v al circuito y escuche atentamente la radio.
Lentamente y con la ayuda de un destornillador pequeño, ajuste el condensador (trimmer C5) hasta que en el receptor se escuche un silbido o sonido similar, lo cuál quiere decir que en dicho punto se ha sintonizado en el transmisor la frecuencia dial.
En ese momento puede hablar en el micrófono y se debe escuchar en la radio lo que se habla.
Si en la frecuencia seleccionada, no se logra una buena recepción, repita este procedimiento en otro punto de la banda de FM.
Si lo prefiere, en vez de variar el capacitor, sintonice la radio hasta hallar el punto donde encuentre mejor recepción (silencio) o de preferencia en la frecuencia 104.55 antes puesta como default.
Si después de hacer esto, no consigue sintonizar el transmisor, puede ajustar la bobina que conforma el circuito oscilador juntando sus espiras para elevar la frecuencia, o separando las mismas si lo que desea es reducirla un poco.
Este circuito Funciona mejor cuando es alimentado por una batería pero si lo desea puede hacerlo con una fuente de alimentación regulada.
CONCLUSIONES
JOSE
LUIS DELGADO MANCERA
Este
proyecto es una base para lo que es la transmisión de información por medio de
una frecuencia determinada, este proyecto como sus diferentes aplicaciones en
la vida, es un proyecto que nos ayuda a entender más la importancia de la
comunicación en nuestra sociedad.
MORALES
CHICHO ALEJANDRA ABIGAY
Este
proyecto no es el que habíamos empezado hacer pero al igual que el pasado es un
proyecto que se rige por la trasmisión de ondas, con la diferencia de que este
trabaja con una frecuencia determinada para poder transmitir datos, como lo es
el sonido. Es una aplicación muy básica de todo lo que hemos visto a lo largo
del semestre pero muy importante para la sociedad ya que es parte de la
comunicación.
IMÁGENES
BIBLIOGRAFIA
http://es.wikipedia.org/wiki/Radiotransmisor
http://www.forosdeelectronica.com/f22/transmisor-simple-fm-construccion2130/
http://es.wikipedia.org/wiki/Frecuenciamodulada
http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor
