TRABAJO T.I

Tecnológico De Estudios Superiores de Chalco

“Ingeniería Electrónica”

Nombre del proyecto:

“Optimización de un dispositivo de transmisión de notas musicales a través de radiofrecuencia”

Presentan:

Rosales Carlillo Ivan

La Calendaria Tlapala, Chalco Estado De México a 17 de Diciembre del 2013

INDICE GENERAL

Introducción……………………………………………………………………………4

Planteamiento del problema……………………………………………................5

Justificación…………………………………………………………………………….6

objetivos………………………………………....................................................6

Alcances y limitaciones…………………………………………………................7

Marco teorico…………………………………...................................................8

Transmisores……………………………………………………………… ….8

Etapas de un transmisor…………………………………………………….9

Tipos de modulación………………………………………………………..11

Amplitud modulada (am)…………………………………………………...11

Comportamiento de las señales de amplitud modulada……………..12

Frecuencia modulada (FM)………………………………………………….13

Comportamiento de las señales de frecuencia modulada……..........13

comparación entre AM y FM………………………………………….….…14

dispositivos existentes en el mercado……………………………….…..16

diseño del dispositivo transmisor FM…………………………………….18

Receptor FM…………………………………………………………………….21

Conclusiones……………………...................................................................26

Referencias…………………………………………………………………………..…26

ÍNDICE FIGURAS Y TABLAS

FIGURAS

(Figura 1: diagrama de bloques elementos de la comunicación)……………..8

(Figura 2: etapas de un transmisor)…………………………………………………9

(Figura 3: comparación señal AM y FM)……………………………………….….15

(Figura 4: CI BA1404F)……………………………………………………………..…18

(Figura 5: CI BA1404F estructura interna)…………………………………………1815(Figura 6: Bloques internos del BA1404)………………………………………....18

(Figura 7: diseño circuito transmisor BA1404)…………………………………..19

(Figura 8: CI TDA7000)……………………………………………………………..…22

(Figura 9: diagrama a bloques del integrado TDA7000)………………………..22

(Figura 10: diseño circuito receptor TDA7000)……………………………………23TABLAS

(tabla 1:comportamiento de las señales de amplitud modulada)…………...12

(tabla 2:comportamiento de las señales de frecuencia modulada)…………..13

(tabla 3:comparacion entre amplitud modulada y frecuencia modulada)…..14

(Tabla 4: comparativa de productos existentes en el mercado)………………16

(tabla 5:fotografias de productos existentes en el mercado)………………….18

INTRODUCCIÓN

Se planteara el cómo, el porqué de la realización y enfoque de este trabajo que se llama: Optimización de un dispositivo de transmisión de notas musicales a través de radiofrecuencia.la cual tiene como un objetivo, el poder mejorar dicho aparato a través de su tamaño y practicidad, ya que los transmisores actúales son muy grandes y estorbosos.

En la actualidad estos transmisores y receptores de sonido, son utilizados en el ámbito de la música, ya sea como transmisor del sonido que genera de una guitarra a algún equipo de amplificación sin necesidad de cables (inalámbricamente) o a algún equipo de audio que necesite ser transmitido inalámbricamente y a una corta distancia, a través de un receptor, así que nosotros como músicos, también conocemos este problema ,como se describía: este tipo de transmisor/receptor de sonido es grande, y estorboso a la hora de ejecutar un instrumento musical.

El área que abarcara este proyecto o realización de este trabajo, será hacia los músicos que prefieren el uso de esta tecnología inalámbrica o aquel que lo necesite.

El alcance que tendrá esta investigación será el poder innovar éste aparato que reducirá espacio y costos en gran parte, además que en sus limitaciones se reducirá en una pequeña área ,solamente en un pequeño sector que será a la de los músicos en general, no beneficiara a la mayoría de la comunidad en general.

Así que con esta investigación y realización, se podrá generalizar una nueva forma de usar el transmisor de sonido u ondas musicales por radiofrecuencia que podrá beneficiar como músicos y a algunos ingenieros en audio

http://modul.galeon.com/aficiones1359485.html http://www.analfatecnicos.net/pregunta.php?id=22ROHM semiconductor BA1404 FM Stereo Transmitter IC datasheet Phillips semiconductors TDA7000 FM receiver ICPDF Tipos de transmisores y receptores de audiofrecuencia

ANTECEDENTES DEL PROBLEMA

Tocar en un escenario puede ser una experiencia emocionante. Nunca se sabe qué harás en cualquier momento para animar al público. Pero el Estar encadenado a un amplificador de guitarra puede ser una de los límites de una presentación en un escenario. Ante esta dificultad y dificultad al moverse en un escenario surgen dispositivos inalámbricos mediante los cuales fue posible la libertad de los músicos a través de una gran escenario además de permitirles moverse libremente realizando algunas acrobacias sin el temor de enredarse con cables o dañar los mismos.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿Cómo es que se puede optimizar la transmisión de notas musicales a través de radiofrecuencia reduciendo su tamaño y mejorando su transmisión y recepción, de los diversos transmisores de notas musicales existentes en el mercado?

http://modul.galeon.com/aficiones1359485.html http://www.analfatecnicos.net/pregunta.php?id=22ROHM semiconductor BA1404 FM Stereo Transmitter IC datasheet Phillips semiconductors TDA7000 FM receiver ICPdf-Tipos de transmisores y receptores de audiofrecuencia

JUSTIFICACIÓN

El diseño y construcción de dispositivos de transmisión y recepción de radiofrecuencia orientados al ambiente musical tiene la finalidad que a través de la investigación en las áreas de teoría electromagnética, acústica, y circuitos entre otras con el propósito de innovar los dispositivos ya existentes y de alguna manera reducir tanto el costo, como el tamaño con el fin de una mayor facilidad de adquisición y reducción en estos para mayor comodidad o facilidad de traslado.

La innovación de estos dispositivos tiene como finalidad ayudar a jóvenes músicos los cuales no cuentan con suficientes recursos monetarios para la adquisición de dispositivos de radio frecuencia, además de reducir el tamaño que estos tienen para mayor movilidad y desplazamiento.

La investigación a realizar también tiene como finalidad ser una referencia futura para así poder seguir optimizando este tipo de dispositivos y ayudando a su adquisición y a una construcción más sencilla a precios más razonables.

La siguiente tabla muestra los diversos precios y que demuestra q en la actualidad estos dispositivos son elevados en cuanto a su precio, razón la cual se desea disminuir

MARCA PRECIO

AKG WMS 40 PRO TRANSMISOR INALAMBRICO PARA GUITARRA UHF

$ 3,500

INALAMBRICO SAMSON STAGE SR 33 TRANSMISOR CT-3

$3,000

SISTEMA INALAMBRICO AUDIO-TECHNICA P/INSTRUMENTO

$2,600

KIT DE MICROFONO INALAMBRICO AUTEC

$2,000

OBJETIVOS


General

Construir y rediseñar un transmisor y receptor de radiofrecuencia a través de elementos que disminuyan tanto su costo como su tamaño en una gran medida.

Específicos

Consultar fuentes externas para basarse en un diseño Diseñar un circuito adecuado para las necesidades que se marcan en la

investigación Utilizar diversos componentes de bajo costo, pero eficientes para el circuito

a realizar Construir el circuito afin a las necesidades requeridas Lograr este cometido

ALCANCES


Los alcances de la investigación y la creación del proyecto se verán reflejados en:

Ayudar a jóvenes músicos con limitaciones económicas Innovación y rediseño de los dispositivos de transmisión y recepción de

radio frecuencia Ser un rediseño que llame la atención pues optimizara la forma en que se

transmiten señales de radio frecuencia, reduciendo factores que hacen difícil su adquisición y manejo.

Generar una fuente de información para seguir mejorando el proyecto Modificar el tamaño de los dispositivos para su fácil manejo y acceso Reducir los costos de fabricación

LIMITACIONES

La investigación se puede ver interrumpida por las siguientes limitaciones, tales como:

Posponer las cosas para después Falta de tiempo No guardar la información recabada No usar fuentes de información confiable No dar el debido seguimiento a la información

La construcción del dispositivo podría verse afectada por factores como

Falta de tiempo para la elaboración Falta de materiales para su construcción Información insuficiente No lograr el objetivo No lograr los resultados esperados Errores en las pruebas


MARCO TEORICO

TRANSMISORES

Desde siempre el hombre ha tenido la necesidad de comunicarse.Y al paso del tiempo la necesidad incremento de manera considerable, a tal grado que la comunicación a distancia paso a formar parte de las necesidades y surge la necesidad de mejorar los métodos de comunicación empleados, por lo cual el tiempo de entrega de la información y la pérdida de ésta debían reducirse en la mayor proporción posible a través de medios que permitan este propósito.

Existen un gran número de formas de comunicación (oral, escrita, señas, imágenes, etc.), sin embargo con la comunicación electrónica, se logra que las señales eléctricas se puedan transmitir a distancias mucho mayores, a velocidades sumamente altas y con menores pérdidas.

Por comunicaciones electrónicas puede entenderse el proceso de transmisión, recepción y procesamiento de información con ayuda de circuitos electrónicos. Dicha comunicación puede ser de tres tipos: simplex (en una sola dirección), half-duplex (en ambas direcciones pero no al mismo tiempo) o duplex (en ambas direcciones simultáneamente).

(Figura 1: diagrama de bloques elementos de la comunicación)

Un transmisor es el encargado de modificar la información original de tal manera que pueda ser adecuada para su transmisión. El medio de transmisión es aquel por el que viaja la información del transmisor al receptor, por lo que bien puede considerarse como una conexión entre ambos elementos. Finalmente, el receptor cumple con la tarea de convertir a su forma original la información recibida para posteriormente transferirla a su destino y donde será procesada.

http://modul.galeon.com/aficiones1359485.html http://www.analfatecnicos.net/pregunta.php?id=22ROHM semiconductor BA1404 FM Stereo Transmitter IC datasheet Phillips semiconductors TDA7000 FM receiver ICPDF Tipos de transmisores y receptores de audiofrecuencia

ETAPAS DE UN TRANSMISOR

Para explicar en qué consisten las etapas de un transmisor hacemos uso de la siguiente imagen para explicar posteriormente cada una de las etapas individualmente.

(Figura 2: etapas de un transmisor)

Oscilador

Encargado de generar la frecuencias (a). En general, se tratará de un Oscilador de cristal, para garantizar la exactitud y pureza de la frecuencia generada.

Preamplificador de audiofrecuencia

Se trata de un amplificador de audio de baja potencia para elevar la señal de muy bajo nivel (c) generada, en el caso de la figura por un micrófono, aunque podría venir de cualquier otra fuente de señal de bajo nivel obtener una señal de nivel superior (d) con la que atacar al amplificador modulador.

Amplificador modulador

Es el encargado de generar una señal (e) que modulará la onda portadora. Esto es, hará variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir


Amplificador de radiofrecuencia

El amplificador de radiofrecuencia, cumple dos funciones, por una parte eleva el nivel de la portadora (a) generada por el oscilador y por otra sirve como amplificador separador para asegurar que el oscilador no es afectado por variaciones de tensión o impedancia en las etapas de potencia.

Amplificador de potencia de RF

En este amplificador se produce la elevación de la potencia de la señal (b), generada en la etapa precedente, hasta los niveles requeridos por el diseño para ser aplicada a la antena. En esta etapa es también donde se aplica la señal moduladora (e), obtenida a la salida del amplificador modulador para finalmente obtener la señal de antena (f).

Fuente de alimentación

La fuente de alimentación es el dispositivo encargado de generar, a partir del suministro externo, las diferentes tensiones requeridas por cada una de las etapas precedentes.


TIPOS DE MODULACION

Básicamente hay dos tipos de modulación: la modulación ANALÓGICA, que se realiza a partir de señales analógicas de información, por ejemplo la voz humana, audio y video en su forma eléctrica y la modulación DIGITAL, que se lleva a cabo a partir de señales generadas por fuentes digitales, por ejemplo una computadora.

Modulación Analógica: AM, FM, PM Modulación Digital: ASK, FSK, PSK, QAM

Sin embargo para la investigación se procedió a estudiar 2 principales tipos de modulación los cuales forman parte de la modulación del tipo analógica: los de amplitud modulada (AM) y los de frecuencia modulada (FM).Cada uno consiste en lo siguiente:

AMPLITUD MODULADA (AM)

Es una técnica utilizada en la comunicación electrónica, más comúnmente para la transmisión de información a través de una onda portadora de radio. La modulación en amplitud (AM) funciona mediante la variación de la amplitud de la señal transmitida en relación con la información que se envía.

Es un caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como las señales de datos son analógicas.

Un modulador AM es un dispositivo con dos señales de entrada, una señal portadora de amplitud y frecuencia constante, y la señal de información o moduladora. El parámetro de la señal portadora que es modificado por la señal moduladora es la amplitud.

La modulación de amplitud (AM) es un tipo de modulación lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir.

COMPORTAMIENTO DE LAS SEÑALES DE AMPLITUD MODULADA


SEÑAL PORTADORA

SEÑAL MODULADORA (DATOS)

SEÑAL MODULADA

(tabla 1:comportamiento de las señales de amplitud modulada)

FRECUENCIA MODULADA (FM)


Este es un caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como las señales de datos son analógicas y es un tipo de modulación exponencial. La señal modulada mantendrá fija su amplitud y el parámetro de la señal portadora que variará es la frecuencia, y lo hace de acuerdo a como varíe la amplitud de la señal moduladora. Procesa y codifica información, la cual puede estar tanto en forma digital como analógica, en una onda portadora mediante la variación de su frecuencia instantánea de acuerdo con la señal de entrada.

COMPORTAMIENTO DE LAS SEÑALES DE FRECUENCIA MODULADA

SEÑAL PORTADORA

SEÑAL MODULADORA (DATOS)

SEÑAL MODULADA

(tabla 2:comportamiento de las señales de frecuencia modulada)

La modulación en amplitud fue la primera que se usó para hacer radio. Por ello, las emisoras comenzaron en AM. Al aparecer la modulación en frecuencia (FM)


por los años 30, las radios fueron reticentes a cambiarse a este sistema del que todavía desconfiaban. las radios musicales se adueñaron de la banda de radiodifusión por la mejor calidad de las transmisiones.

COMPARACIÓN ENTRE AM Y FMCALIDADLa mayor preocupación para muchos inventores desde que surgió la radio, fue mejorar la calidad de la transmisión. Esta búsqueda de una mayor fidelidad se logró con la llegada de la FM. Por fin, la radio se escuchaba con un sonido limpio y nítido. Aunque modular en amplitud resultaba más sencillo que en frecuencia, por la mejor calidad merecía la pena el esfuerzo técnico.Y la calidad, en radiocomunicación, se gana a base de espacio. Mientras que el canal de AM tiene un ancho de banda de 10 KHz en el continente americano y de 9 KHz en el resto del mundo, el canal de las FM está, por lo general, en 200 KHz. A mayor ancho de banda, mayor cantidad de información y mejor calidad.Esta mayor anchura del canal en FM nos permite enviar el doble de señal, es decir, señales estéreo.RUIDODe los inconvenientes de las transmisiones en am. Si vas en el auto escuchando el noticiero, cada vez que aceleras, parece que el locutor acelerara contigo. El ruido del motor se filtra en la emisora anulando la transmisión. Lo mismo ocurre si vas caminando con un radio portátil oyendo una am y pasas por debajo de un tendido eléctrico de alta potencia, o si llueve y relampaguea con dureza. Las ondas electromagnéticas de baja frecuencia son más vulnerables a los ruidos, que poco afectan a las bandas más altas. El motivo es sencillo. Los ruidos se producen en las amplitudes de las ondas. Por eso, se ven más afectadas las radios que modulan en amplitud. El problema del ruido también mejorará cuando las transmisiones de am se hagan con señales digitales.COBERTURASi la FM supera con creces a la AM en lo que a calidad se refiere, en cuanto al alcance de la señal es lo contrario. La clave está en las diferentes formas que tienen las ondas al desplazarse. Las radios que transmiten en FM trabajan en frecuencias entre 88 y 108 Megahercios. Si echamos una ojeada a la tabla que divide el espectro radioeléctrico, veremos que estas frecuencias están dentro del rango de las Muy Altas Frecuencias (VHF).

Las ondas electromagnéticas de este rango tienen longitudes bastante pequeñas y se desplazan por el espacio en línea recta. Esto significa que, como no tienen lugar para “apoyarse” y rebotar llegando más lejos, se atenúan rápidamente y las distancias que cubren no son muy grandes. Al contrario, las AM son de frecuencias más bajas, por lo que tienen longitudes de onda más largas. Eso les otorga una doble ventaja respecto a la FM en cuando a la cobertura:

1. ONDAS “GIGANTES” Las ondas de FM serían como cualquier persona que, caminando la ciudad y


topando con un alto muro, no puede saltarlo y ahí queda detenida. Las ondas de AM, por el contrario, serían como un gigante de piernas largas. Por su altura, puede caminar sin problemas sobre los edificios y saltar obstáculos, sin que nada lo detenga. La diferencia entre la longitud de onda de la FM y la AM es muy grande. Mientras que las ondas medias, dentro de las que se encuentra la AM miden entre 100 metros (3.000 KHz) a 1.000 m (300 KHz), las ondas de VHF, entre las que se encuentran las de FM, están entre 1 metro (300 MHz) y 10 metros (30 MHz).2. PROPAGACIÓN IONOSFÉRICAEstas ondas gigantes de AM, además de tener “piernas” largas y poder saltar edificios, se desplazan rebotando en la ionosfera. Este tipo de propagación les permite alcanzar mayor cobertura, especialmente durante la noche, debido a los cambios que sufre esta capa de la atmósfera. Tomando en cuenta estas diferencias, el tamaño de las ondas y la forma de propagación, una emisora AM es conveniente en zonas con montañas y valles, mientras que la FM servirá más en zonas planas donde no hay muchas barreras para las ondas.

(figura 3:comparación señal AM y FM)

Mientras la AM es capaz de “saltar” las montañas, la FM choca contra ellas por propagarse de forma directa.COSTOLas FM son más económicas que las AM, tanto en el costo de los equipos como en la instalación de los mismos. La mayor parte de la inversión en AM se la lleva la antena, que supone un terreno amplio para levantar la torre y enterrar los radiales. Los transmisores también son mucho más caros que los de FM, que inclusive los podemos fabricar nosotros mismos. Igualmente, los costos de electricidad siempre son mayores cuando se modula en amplitud. Si nos ponemos a sumar la diferencia en un año, para potencias similares, puede superar con creces dos o tres mil dólares en los recibos eléctricos. Además de las ventajas o inconvenientes técnicos están los legales. No en todos los lugares se puede escoger una frecuencia. Hay poblaciones que tienen saturado el espectro de FM y los nuevos solicitantes deben conformarse y concursar por una AM. En otros países, a unos tipos de emisoras, como las comunitarias, sólo se les permite ocupar el espectro de FM.(tabla 3:comparacion entre amplitud modulada y frecuencia modulada)

DISPOSITIVOS EXISTENTES EN EL MERCADO


NOMBRE DEL PRODUCTO CARACTERISTICAS PRECIO EN MN

1)AKG WMS 40 PRO TRANSMISOR INALAMBRICO PARA GUITARRA UHF

-plug & play

- indicador de batería baja- 3 bandas distintas que permiten utilizar hasta 3 sistemas distintos en el mismo escenario sin interferencias- 100 pies de distancia sin interferencia y uhf (ultra high frecuency)

$ 3,500

2)INALAMBRICO SAMSON STAGE SR 33 TRANSMISOR CT-3

-33 canal vhf dbx - noise reduction , microprocessor true diversity-tiene un largo alcance con cero interferencia y cero retardo.-tiene 2 antenas a y b, funciona con 13 canales que cambian automáticamente ante cualquier interferencia.-el equipo no posee ningún tipo de problema de transmisión o de barrido de frecuencia.-es ideal para bajo, guitarra o cualquier instrumento con salida de audio.

$3,000

3)SISTEMA INALAMBRICO AUDIO-TECHNICA P/INSTRUMENTO

- para bajo o guitarra -freeway 200 series modelo atw-251/g t2-frecuencia vhf mhz-rango de funcionamiento 60 metros

$2,600

4)KIT DE MICROFONO INALAMBRICO AUTEC

receptor modelo ar-2001-ii-transmisor modelo am-2000-frecuencia de 122 khz

$2,000

(Tabla 4: comparativa de productos existentes en el mercado)

Las imágenes a continuacion son los productos en fisico:


1)AKG WMS 40 PRO TRANSMISOR INALAMBRICO PARA GUITARRA UHF

2)INALAMBRICO SAMSON STAGE SR 33 TRANSMISOR CT-3

3)SISTEMA INALAMBRICO AUDIO-TECHNICA PARA INSTRUMENTO

4)KIT DE MICROFONO INALAMBRICO AUTEC

(tabla 5:fotografias de productos existentes en el mercado)

Observando los productos existentes en el mercado es que como podemos observar el precio de estos y notar que son muy elevados, pero como solo se limitara en el diseño del prototipo, el objetivo de este ,es eliminar esta barrera referente al costo con dispositivos baratos y eficientes, así formando una gran ventaja sobre los productos mencionados anteriormente, también la desventaja en estos dispositivos en el mercado, es que el receptor de la señal de audio es en mayor proporción grande al del emisor ,y así lo que se va a diseñar es con un integrado y pocos componentes extern


DISEÑO DEL DISPOSITIVO TRANSMISOR FM

Al consultar diferentes fuentes de información y además de investigación externa se obtuvieron diferentes propuestas para el transmisor de FM, en algunos de los casos se reviso o se optaba por transmisores/receptores ya prefabricados, pero al consultar el precio de estos llegaban mínimo al precio de 450 pesos por cada modulo, y este no podía cumplir el aspecto principal que se pretende hacer, la que es reducir el costo de este tipo de transmisores/receptores para instrumentos musicales, también que la forma de trasmisión/recepción de estos es desconocido para los generadores de este proyecto, así que después de ver diversos parámetros, se optó por el siguiente circuito integrado que a continuación se describirá

(Figura 4: CI BA1404F) (Figura 5: CI BA1404F estructura interna)

(Figura 6: Bloques internos del BA1404)


Uno de los objetivos de este proyecto es poder transmitir señales provenientes de diversos instrumentos musicales, por lo que se hará es transmitir señales monofónicas o monoaurales, es por eso que se selecciono el circuito integrado BA1404, el cual permite tener una señal FM de buena fidelidad con muy pocos componentes externos por lo que en consecuencia, se podrá recudir su tamaño, ya que también es uno de los objetivos que se pretende alcanzar: el reducir su tamaño

También el consumo de este dispositivo es específicamente de 450mw, con una alimentación de 1.5 a 3v, su principal característica es por la alta estabilidad en frecuencia de la señal FM transmitida. Cabe destacar que su precio en el mercado se encuentra en los 95/110 pesos.

(Figura 7: diseño circuito transmisor BA1404)

El transmisor FM está basado en el diseño del circuito integrado BA1404, los componentes no los da de acuerdo a las recomendaciones de la hoja de datos del integrado, el BA1404 cuenta internamente con un modulador estéreo, un modulador FM, y un amplificador de RF de baja potencia, este hace la modulación de este señal, y ofrece una estabilidad por el cristal que lleva, el rango de frecuencia que puede transmitir la señal FM el BA1404 va desde 76 a 108mhz.


Para el diseño se requiere transmitir a una frecuencia de 49 MHz, por lo que en la hoja de datos nos dice que utilicemos un capacitor variable de 3pf, para que a partir de este valor, podamos calcular la inductancia de la bobina que se va a utilizar para q transmita a tal frecuencia:

A partir de la formula de la frecuencia:

f= 12π √LC

Se despeja C, para poder obtener l:

L= 1(2π )2 f 2c

=1

(2π )2 (49 x106Hz )2 (3 x10−12 f )=3.51H

Después se utilizara un núcleo de ferrita de 5mm de diámetro x5mm de longuitud, a partir de estos valores obtenidos anteriormente se determinara el número de vueltas del inductor:

‘permeabilidad_ferrita:4 πx 10−7

Longitud: 0.005mts

L=n2 A . μo .10l

Se despeja para obtener el número de vueltas n:

n=√ L. lA . μo .10

Se sustituyen los valores de la ecuación anterior:

n=√ (3.51 x10−6H ) (0.005m )(0.00002m2 ) (4 πx10−7 ) (10 )

Numero de vueltas=8.5 vueltas


De aquí se obtiene que para transmitir a 49mhz se necesitara un capacitor variable de 3pf, para calibrar, y una bobina de 3.51 micro Henry (8 vueltas de alambre alrededor de un núcleo de ferrita de 5mm de diámetro por 5mm de largo

Después se debe determinar el tamaño de la antena que deberá utilizar:

λ= cf= 3 x 107m /s

49 x 106( ciclosseg

)=6.12mts

Tamaño de la antena:

6.12m4

=1.538

=.19cm


RECEPTOR FM

Ahora para el diseño del receptor FM, también se consultaron varias fuentes externas se llego a la conclusión de utilizar este circuito integrado:

TDA7000

(Figura 8: CI TDA7000)

(Figura 9: diagrama a bloques del integrado TDA7000)

El circuito integrado es fabricado por Phillips, la cual es un receptor FM con realimentación negativa (fmfb-fm feedback) también llamado demodulador con extensión de umbral.


Un demodulador fmfb consiste en modular en frecuencia al oscilador local por la señal de audio demodulada, esta realimentación comprime el ancho de banda de la señal original.

El tda7000 está compuesto internamente por un receptor superheterodino (frecuencia intermedia en el que un oscilador genera una onda de radiofrecuencia que se mezcla con la oscilación de la onda recibida:), con control automático de sintonía para enmudecer la salida cuando no hay presencia de señal.

Este trabaja a una frecuencia de 70MHz, esta frecuencia intermedia se obtiene con los filtros rc en el circuito, traba entre un voltaje de 2.5v a 10v, en este caso se utilizara una fuente de 9v

(Figura 10: diseño circuito receptor TDA7000)

Se describe en la imagen anterior la configuración del circuito a utilizar, este circuito se basó en la que se recomienda en la hoja de datos del propio circuito integrado, para que pueda recibir la frecuencia de 49MHz, se debe de calcular las capacitancias de cp, cv y cs (marcados en el círculo rojo), que a continuación se describen:


A partir de la formula de la frecuencia:

f= 12π √LC

Se despeja parta obtener a c:

c= 1(2π )2 f 2 . l

Se sustituye parta pode obtener los valores de c:

C= 1(2π )2 (49 x106Hz )2 (56 x10−9H )

C=188x10−12=188pf

Pero:

C=cp+CvCsCv+Cs

Se dan valores aleatorios a Cv y a Cs

Cv=27pf Cs=10nf

Se despeja Cp:

Cp= c-CvCsCv+Cs

Cp=118x10−12−(22x 10−22 ) (10x 10−9 )

(22 x10−22)+(10 x 10−9 )

Cp=91pf

De aquí se obtiene que Cv = 27pF, Cs = 10nF y Cp = 91pF. Cv es un capacitor variable para realizar pequeños ajustes, el tamaño de la antena también es de 0.38mts


CONCLUCIONES

en este trabajo solo se llegó hasta el diseño del prototipo ya que como se señaló en las limitaciones solo se pudo llegar hasta esta etapa, sin embargo la información recabada, será de gran utilidad puesto que reúne los aspectos necesarios para su futura construcción además de haber desarrollado una investigación que servirá como futura referencia para continuar innovando el dispositivo y adaptare cada vez más a las especificaciones requeridas, puesto que el circuito está garantizado para su funcionamiento ya que su aplicación está enfocada a otros fines similares. Y una de las limitaciones finales fue que no fue posible simular el circuito ya que los programas utilizados no contaban con el integrado que se requería, así que solo se creó un diseño pero a fin de cuentas el trabajo escrito si cumplió su fin pues contiene lo necesario para su construcción. Por lo tanto la investigación cumplió satisfactoriamente el propósito de la misma.

BIBLIOGRAFIA

http://modul.galeon.com/aficiones1359485.html

http://www.analfatecnicos.net/pregunta.php?id=22

ROHM semiconductor BA1404 FM Stereo Transmitter IC datasheet

Phillips semiconductors TDA7000 FM receiver IC

Pdf-Tipos de transmisores y receptores de audiofrecuencia


Documents

TRABAJO T.I