ARTIGO SOBRE MODULADOR RING

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O modulador RING é algumas vezes referido como um modulador duplamente balanceado, porque é balanceado com respeito tanto ao sinal da banda de base quanto à onda portadora qquadrada.

O circuito demonstrativo do Modulador RING é demonstrado a seguir:

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Figura 1 – Circuito modulador RING - DSB

O circuito basicamente em um transformador de entrada T1, um transformador de saída T2 e quatro diodos. O sinal de modulação é aplicado à entrada T1 e a portadora é aplicada nos taps centrais dos dois transformadores T1 e T2.

Após ser filtrado, o sinal no secundário do transformador T2 constituirá no sinal DSB.

A saída do modulador balanceado, contém duas faixas laterais, e uma mistura de componentes, no qual são selecionados pela sintonia dos enrolamentos do secundário do transformador de saída. Sendo assim, a saída consiste apenas das faixas laterias.

Nesse tipo de modulador, o sinal da portadora ao se aplicar ao circuito da figura anterior é um sinal de onda quadrada com frequência ‘fc’ em que o resultado no domínio do tempo é o que se vê na figura seguinte:

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Figura 2 – Formas de onda

Pela análise das formas de onda, devemos implantar um filtro passa-banda centrado em ‘‘fc’’ com LB=2W de forma a eliminar os produtos indesejados da modulação. Dessa forma o modulador resulta então no seguinte diagrama de blocos:

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Figura 3 – Diagrama de blocos Modulador RING

O fato da portadora ser quadrada ou senoidal não irá interferir no processo, desde que a mesma seja senoidal.

2.2 SIMULAÇÃO EM SOFTWARE PSIM.

Baseando-se nos dados passados em sala para simulação, foi realizado o experimento em software para apresentação das formas de onda do sinal modulado e demodulado.

O sinal de áudio simulado é aplicado na entrada do transformador T1 com frequência de 50kHz e 2 Vpp e demonstrado a seguir:

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O sinal da portadora simulado é aplicado no secundário do transformador T1 com frequência de 1MHz e 10 Vpp e demonstrado a seguir:

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O sinal modulado obtido da multiplicação da portadora com o sinal de áudio é demonstrado a seguir.

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O sinal demodulado simulado foi obtido em software:

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2.2 DEMODULAÇÃO SÍNCRONA

A demodulação síncrona como o próprio nome já diz, é baseada no sincronismo entre o sinal modulado e a portadora a ser detectado o sinal.

O sinal pode ser recuperado multiplicando primeiramente s(t) por uma onda senoidal gerada localmente e então passando o produto por um filtro passa-baixas, desse modo assume-se que o sinal local é exatamente coerente ou sincronizado, tanto em frequancia quanto em fase com a onda portadora c(t) (quadrada) usada no modulador multiplicador para gerar a s(t). Esse método é conhecido como Demodulação Síncrona.

Para demonstrar melhor esse processo, mostra-se abaixo o diagrama de blocos resultante da demodulação síncrona:

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Figura 4 – Diagrama de blocos Demodulador RING

Quando multiplicamos o sinal s(t) pelo oscilador local temos:

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Devem-se ser feitas previsões para sempre manter o sincronismo, tanto em frequência quanto em fase, com a onda portadora utilizada para gerar o sinal demodulado. A complexidade do sistema é o preço que se deve pagar para suprimir a onda portadora, a fim de poupar potencia do transmissor.

Na prática é muito difícil obter e manter a sincronia, pelo fato de existir uma pequena diferença de fase, a forma de onda do oscilador local será:

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3. – CONCLUSÕES

De acordo com esse artigo, percebe-se algumas dificuldades encontradas na sincronização da portadora para a demodulação do sinal, mesmo que, nas simulação não possuam ruídos ou agente externos que interfiram no circuito, porém ainda assim é dificultoso a implementação de moduladores e demoduladores.

É de extrema importância conhecer os conceitos aplicados em sala para que se possa realizar a simulação de modulação e demodulação em software, visto que neste artigo foram aplicadas parâmetros pré-definidos em sala.

Sabendo esses parâmetros é possível iniciar os estudos do modulador aplicado neste artigo.

Em software PSIM foram feitas as simulações para obter as formas de onda no secundário do transformador de saída.

4. – REFERÊNCIAS