Tipos y estructuras de receptores de RF Cualidades de un receptor: Sensibilidad: capacidad de recibir señales débiles. Se mide como tensión en la entrada necesaria para obtener una relación determinada entre señal y ruido a la salida. Selectividad: capacidad de rechazar frecuencias indeseadas. Se mide como cociente de potencias de entrada de las señales de frecuencias indeseadas y de la deseada que generan la misma señal de salida. Fidelidad: Capacidad de reproducir las señales de banda base para una distorsión especificada. Margen dinámico: cociente entre niveles máximos y mínimos de potencia de entrada que garantizan funcionamiento correcto del receptor. (Gp:) Antena (Gp:) Información (Gp:) Amplificación y filtrado en alta frecuencia (Gp:) Demodulación (Gp:) Amplificación en banda base
Tipos de receptores: Homodino o de detección directa o de conversión directa Reflex Regenerativo o receptores a reacción Superregenerativo o receptores a superreacción
Superheterodinos (Gp:) De simple conversión De conversión múltiple
(Gp:) Filtro de RF 1 (Gp:) Antena (Gp:) Información (Gp:) Etapa de RF 1 (Gp:) Demodulador (Gp:) Amplificador de banda base (Gp:) Filtro de RF n (Gp:) Etapa de RF n
Receptor homodino (I) Hay n etapas de RF, todas sintonizadas a la frecuencia a recibir
Receptor homodino (II) Presenta importantes problemas en receptores de frecuencia variable Dfo ˜ [21/n – 1]1/2·fo/Q = [21/n – 1]1/2·2pfo2L /R (Gp:) Antena (Gp:) Demodulador (Gp:) Filtro 1 (Gp:) Etapa 1 (Gp:) Filtro 2 (Gp:) Etapa 1 (Gp:) Filtro n (Gp:) Etapa n
(Gp:) Variable en función de la frecuencia a recibir
Cálculo del número de etapas en función de la frecuencia a recibir y del ancho de banda deseado (véanse las diapositivas ATE-UO EC amp señ 65 y 66): Ejemplo (suponiendo que las bobinas son ideales, que no es realista): Receptor de MF 0,5 – 1,6 MHz, con DfO = 20 kHz y Q = 25 @ 0,5 MHz Þ Si n = 1 y DfO ˜ 20 kHz @ 500 kHz Þ DfO ˜ 200 kHz @ 1,6 MHz Si n = 3 y DfO ˜ 10 kHz @ 500 kHz Þ DfO ˜ 100 kHz @ 1,6 MHz
Receptor homodino (III) Resumen de las limitaciones del receptor homodino: Necesidad de muchos filtros cuando fO >> DfO (o de filtros muy agudos). Muchos filtros variables si la frecuencia es variable. Dificultad de mantenimiento del ancho de banda de recepción en el margen de frecuencias de recepción (selectividad variable en función de la frecuencia de recepción). Posibilidad de oscilaciones por acoplamientos parásitos entre entrada y salida, al operar todas las etapas de RF a la misma frecuencia.
(Gp:) Antena (Gp:) Información (Gp:) vo(wOt) (Gp:) Amplificador de banda base (Gp:) Filtro de banda base (Gp:) Filtro de RF (Gp:) Amplificador de RF (Gp:) Detector coherente
Receptor homodino (IV) Un receptor homodino es útil si: El demodulador es del tipo detector coherente. La banda de recepción es relativamente estrecha. wO » wpASK pero wO ¹ wpASK (Gp:) Ejemplo: demodulación de radiotelegrafía al oído (Gp:) (véase ATE-UO EC dem AM 33)
vpASK, wpASK (Gp:) vpASK
(Gp:) vmez
(Gp:) vf
vmez vf
Receptor homodino (V) Otro ejemplo: demodulación de SSB (véase ATE-UO EC dem AM 19) (Gp:) vf
(Gp:) 0 (Gp:) Swm1 (Gp:) vf
vpUSB, wpUSB = wp+ Swm Se sintoniza wo = wp (Gp:) vpUSB (Gp:) wp (Gp:) wp+Swm (Gp:) 0
(Gp:) wO (Gp:) 0
(Gp:) Filtro de banda base
(Gp:) El filtro de banda base fija la selectividad del receptor
Receptor homodino (VI) (Gp:) vpUSB1, wpUSB1
(Gp:) vpUSB2, wpUSB2
(Gp:) vf
Problema: dos señales de frecuencias cercanas (Gp:) wO (Gp:) 0
(Gp:) wp1 (Gp:) vpUSB1 (Gp:) wp1+Swm1 (Gp:) 0
(Gp:) wp2 (Gp:) wp2+Swm2 (Gp:) vpUSB2
(Gp:) Filtro de banda base
(Gp:) 0 (Gp:) Swm1 (Gp:) vf (Gp:) (wO-wp2-Swm2)
(Gp:) Señal no inteligible, que no se puede filtrar en la entrada de RF.
Receptor homodino (VII) (Gp:) Antena (Gp:) Información (Gp:) Amplificador de banda base (Gp:) Filtro de banda base (Gp:) Filtro de RF (Gp:) Amplificador de RF (Gp:) Detector coherente con mezclador I/Q (Gp:) vo(wOt) (Gp:) vf1 (Gp:) p/2 (Gp:) p/2 (Gp:) -/+ (Gp:) vf2 (Gp:) vf2’ (Gp:) Filtro de banda base
Solución: uso de un detector coherente con mezclador I/Q (Gp:) 0 (Gp:) Swm1 (Gp:) vf
(Gp:) vpUSB1 (Gp:) wp1 (Gp:) wp1+Swm1 (Gp:) 0
(Gp:) wO
(Gp:) wp2 (Gp:) wp2+Swm2 (Gp:) vpUSB2
(Gp:) vpUSB1, wpUSB1
(Gp:) vpUSB2, wpUSB2
(Gp:) Filtro de banda base
Ejemplo de esquema real de receptor homodino para 7 MHz (obtenido del ARRL Handbook 2001) (Gp:) Mezclador
(Gp:) Oscilador
(Gp:) Red de adaptación de 7MHz
(Gp:) Filtro pasa-bajos de BF
(Gp:) Amplificador de BF y filtro pasa-bajos
(Gp:) Filtro pasa-bajos de BF
(Gp:) Amplificador de BF
Receptor reflex Sólo tiene interés histórico (Gp:) + (Gp:) Filtro de RF (Gp:) Antena (Gp:) Etapa amplificadora mixta de RF y de BF (Gp:) Demodulador (Gp:) Amplificador de BF (Gp:) + (Gp:) Filtro pasa-bajos de BF (Gp:) Filtro pasa-altos de RF
BF BF BF RF RF RF BF RF +BF RF +BF
Receptor regenerativo o a reacción También sólo tiene interés histórico (Gp:) + (Gp:) Filtro de RF (Gp:) Antena (Gp:) Etapa de RF (Gp:) Demodulador (opcional) (Gp:) Amplificador de BF (Gp:) + (Gp:) Filtro pasa-bajos de BF (opcional)
Control de realimentación (regeneración, reacción) (Gp:) Realimentación positiva Þ alta ganancia, alta selectividad
Demodulación con detector de pico Þ realimentación positiva sin oscilación Demodulación como detector coherente Þ realimentación positiva con oscilación
Ejemplo de esquema real de receptor regenerativo para HF (ejemplar de sep/oct. de 2000 de la revista QEX, escrito por Charles Kitchin) (Gp:) Filtro pasa-bajos de BF
(Gp:) Control de la realimentación
(Gp:) Realimentación y filtro de RF
(Gp:) Amplificador de RF (previo)
(Gp:) Amplificador de RF realimentado
Receptor superregenerativo o a superreacción Tiene interés histórico y uso actual en productos de muy bajo coste: Juguetes Radiocontroles (Gp:) Filtro pasa-bajos de BF (Gp:) + (Gp:) Filtro de RF (Gp:) Antena (Gp:) Etapa de RF (Gp:) Amplificador de BF (Gp:) + (Gp:) Control de realimentación (Gp:) Bloqueo de oscilaciones (˜100kHz)
(Gp:) 27 MHz
(Gp:) 100 kHz
(Gp:) 27 MHz
(Gp:) Señal de BF
Ejemplo de receptor superregenerativo para VHF (ejemplar de sep/oct. de 2000 de la revista QEX, escrito por Charles Kitchin) (Gp:) Filtro pasa-bajos de BF
(Gp:) Control de la realimentación
(Gp:) Amplificador de RF realimentado
(Gp:) Realimentación y filtro de RF
Receptor superheterodino de simple conversión (I) (Gp:) Antena (Gp:) Información (Gp:) Filtro de RF (Gp:) Amplificador de RF (Gp:) Mezclador (Gp:) Filtro de IF (Gp:) Amplificador de IF (Gp:) Demodulador (Gp:) Amplificador de BB
Es el tipo de receptor de uso general (Gp:) Variable en función de la frecuencia a recibir
Idea fundamental: convertir todas las frecuencias a recibir a una constante llamada “Frecuencia Intermedia”. El mayor esfuerzo en filtrado y amplificación en alta frecuencia se hace a la frecuencia intermedia. La sintonía se lleva a cabo modificando la frecuencia del oscilador (oscilador local) y del filtro.
Receptor superheterodino de simple conversión (II) (Gp:) ?Gfiltro IF? [dB] (Gp:) 0 (Gp:) -20 (Gp:) -40 (Gp:) -60 (Gp:) 400 (Gp:) f [kHz] (Gp:) 500
Ejemplo: Receptor de radiodifusión en OM (MF, modulación en AM) fRF_min = 520 kHz y fRF_max = 1630 kHz fIF = 455 kHz y DfIF = 10 kHz (usando filtro cerámico) Elecciones posibles de fosc: fosc = fRF + fIF (mejor en este ejemplo) fosc = fRF – fIF Cálculo fosc_min = 975 kHz y fosc_max = 2085 kHz fosc = 975 – 2085 kHz (Gp:) fIF = 455 kHz
fRF = 520 – 1630 kHz
Receptor superheterodino de simple conversión (III) (Gp:) 455 kHz
(Gp:) 1630 kHz (Gp:) 520 kHz (Gp:) fRF
(Gp:) 455 kHz
(Gp:) fosc (Gp:) 2085 kHz (Gp:) 975 kHz
(Gp:) 0 (Gp:) f
(Gp:) Señal 1MHz
(Gp:) 1455 kHz
(Gp:) 0 (Gp:) f (Gp:) Ejemplo: Sintonía de una emisora de AM en 1 MHz
(Gp:) 1MHz
(Gp:) 455 kHz
(Gp:) Señal 455 kHz (Gp:) 455 kHz
(Gp:) Señal 475 kHz (Gp:) 455 kHz
Fuera de sintonía: con oscilador a 1475 kHz El filtro de IF fija la selectividad
Receptor superheterodino de simple conversión (IV) Ventajas del receptor superheterodino: La mayoría de los filtros de alta frecuencia trabajan a frecuencia fija (a la frecuencia intermedia fIF). La selectividad la fija el filtro de frecuencia intermedia y es, por tanto, fija. El cambio de frecuencia disminuye la posibilidad de oscilaciones por acoplamientos parásitos entre entrada y salida. Limitaciones del receptor superheterodino: Hay que cambiar simultáneamente la frecuencia del oscilador local y del filtro de RF. Un nuevo problema: la influencia de la frecuencia imagen.
Receptor superheterodino de simple conversión (V) (Gp:) fosc (Gp:) 2085 kHz (Gp:) 975 kHz (Gp:) 455 kHz (Gp:) 1630 kHz (Gp:) 520 kHz (Gp:) fRF (Gp:) 455 kHz (Gp:) 0 (Gp:) f
El problema de la frecuencia imagen en el ejemplo anterior, sintonizando de una emisora de AM en 1 MHz (Gp:) 1455 kHz (Gp:) 0 (Gp:) f (Gp:) 1MHz (Gp:) 455 kHz
(Gp:) Señal 1910 kHz
1910 kHz – 1455 kHz = 455 kHz (Gp:) 455 kHz
La señal de 1910 kHz es también amplificada por la etapa de IF (Gp:) 455 kHz
(Gp:) 1430 kHz (Gp:) 2540 kHz (Gp:) Banda imagen
Receptor superheterodino de simple conversión (VI) fant fosc fIF Generalización con mezclador ideal: fIF = ½fant ± fosc½, siendo fant o bien fRF o bien fim ¡¡OJO!!: El filtro de RF no suprime completamente la fim Tres posibilidades de diseño: 1- Frecuencia intermedia diferencia, con el oscilador “por debajo”( fRF > fosc): fIF = fRF – fosc Þ fosc = fRF – fIF 2- Frecuencia intermedia diferencia, con el oscilador “por encima”( fRF < fosc): fIF = fosc – fRF Þ fosc = fRF + fIF 3- Frecuencia intermedia suma (poco habitual): fIF = fRF + fosc Þ fosc = fIF – fRF
Receptor superheterodino de simple conversión (VII) Caso 1: fosc = fRF – fIF Las posibles frecuencias a recibir se obtienen sustituyendo este valor de fosc en la ecuación fIF = ½fant ± fosc½ y resolviéndola: fIF = ½fant ± (fRF – fIF)½ Þ ± fIF = fant ± (fRF – fIF) fIF = fant + fRF – fIF Þ fant = 2fIF – fRF fIF = fant – fRF + fIF Þ fant = fRF – fIF = fant + fRF – fIF Þ fant = – fRF – fIF = fant – fRF + fIF Þ fant = fRF – 2fIF Þ fant = fim = 2fIF – fRF Þ fant = fim = fRF – 2fIF (Gp:) fant =
fRF fim =½fRF – 2fIF½ (Gp:) fosc (Gp:) fIF
Receptor superheterodino de simple conversión (VIII) Caso 2: fosc = fRF + fIF Las posibles frecuencias a recibir se obtienen sustituyendo este valor de fosc en la ecuación fIF = ½fant ± fosc½ y resolviéndola: fIF = ½fant ± (fRF + fIF)½ Þ ± fIF = fant ± (fRF + fIF) fIF = fant + fRF + fIF Þ fant = – fRF fIF = fant – fRF – fIF Þ fant = 2fIF + fRF – fIF = fant + fRF + fIF Þ fant = – (2fIF + fRF) – fIF = fant – fRF – fIF Þ fant = fRF Þ fant = fim = 2fIF + fRF (Gp:) fant =
fRF fim = 2fIF + fRF (Gp:) fosc (Gp:) fIF
Receptor superheterodino de simple conversión (IX) Caso 3: fosc = fIF – fRF Las posibles frecuencias a recibir se obtienen sustituyendo este valor de fosc en la ecuación fIF = ½fant ± fosc½ y resolviéndola: fIF = ½fant ± (fIF – fRF)½ Þ ± fIF = fant ± (fIF – fRF) fIF = fant + fIF – fRF Þ fant = fRF fIF = fant – fIF + fRF Þ fant = 2fIF – fRF fIF = fant + fRF – fIF Þ fant = – fRF – fIF = fant – fRF + fIF Þ fant = fRF – 2fIF Þ fant = fim = 2fIF – fRF (Gp:) fant =
fRF fim = 2fIF – fRF (Gp:) fosc (Gp:) fIF
(Gp:) fRF – fim = 2fIF
Receptor superheterodino de simple conversión (X) (Gp:) fim_min (Gp:) Banda imagen (Gp:) fim_max
(Gp:) fosc_min (Gp:) Margen del oscilador (Gp:) fosc_max
(Gp:) f (Gp:) Banda deseada (Gp:) fRF_min (Gp:) fRF_max
(Gp:) fIF
(Gp:) fant =
(Gp:) fRF (Gp:) fim =½fRF – 2fIF½
Caso 1: fosc = fRF – fIF (Gp:) fosc (Gp:) fIF
Receptor superheterodino de simple conversión (XI) Caso 2: fosc = fRF + fIF (Gp:) fant =
(Gp:) fRF (Gp:) fim = 2fIF + fRF
(Gp:) fim – fRF = 2fIF
(Gp:) fRF_min (Gp:) f (Gp:) Banda deseada (Gp:) fRF_max
(Gp:) fosc_min (Gp:) Margen del oscilador (Gp:) fosc_max
(Gp:) Banda imagen (Gp:) fim_min (Gp:) fim_max
(Gp:) fIF
(Gp:) fosc (Gp:) fIF
Receptor superheterodino de simple conversión (XII) Caso 3: fosc = fIF – fRF (Gp:) fosc_min (Gp:) fosc_max (Gp:) Margen del oscilador
(Gp:) f (Gp:) fRF_min (Gp:) Banda deseada (Gp:) fRF_max
(Gp:) fIF
(Gp:) fim_min (Gp:) fim_max (Gp:) Banda imagen
(Gp:) fant =
(Gp:) fRF (Gp:) fim = 2fIF – fRF (Gp:) = fIF + fosc
(Gp:) fosc_min
(Gp:) fim_min = fIF + fosc_min (Gp:) fosc_min
(Gp:) fosc_min
(Gp:) fosc (Gp:) fIF
Ejemplo de circuito integrado para receptor de radiodifusión en OM (MF, modulación en AM) Receptor superheterodino de simple conversión (XIII)
Concepto de “rechazo a la frecuencia imagen”, IR, en receptores superheterodinos (Gp:) ½vfitro_RF(f) / vfitro_RF(fo)½ [dB] (Gp:) -40 (Gp:) -35 (Gp:) -30 (Gp:) -25 (Gp:) -20 (Gp:) -15 (Gp:) -10 (Gp:) -5 (Gp:) 0 (Gp:) 0,5·fo (Gp:) fo (Gp:) 1,5·fo (Gp:) 2·fo (Gp:) 2,5·fo
(Gp:) fRF
(Gp:) fim
(Gp:) IR
¿Cómo mejorar (aumentar) el IR?
Métodos para mejorar el rechazo a la frecuencia imagen en receptores superheterodinos Usar estructura de mezcladores con rechazo de banda imagen (estructura I/Q) Usar un filtro de RF más agudo Separar más la frecuencia imagen (Gp:) vo (Gp:) p/2 (Gp:) p/2 (Gp:) -/+ (Gp:) vf2’ (Gp:) vs (Gp:) Antena (Gp:) Filtro de IF (Gp:) Amplificador de IF (Gp:) Mezcladores con rechazo de banda imagen (I)
Mezcladores con rechazo de banda imagen (II) vmez = kVRFVo[cos(wRF + wosc)t + cos(wRF – wosc)t] + kVimVo[cos(wim + wosc)t + cos(wim – wosc)t] vmez’ = kVRFVo[cos[(wRF + wosc)t – p/2] + cos[(wRF – wosc)t + p/2]] + kVimVo[cos[(wim + wosc)t – p/2] + cos[(wim – wosc)t + p/2]] (Gp:) want =
(Gp:) wRF (Gp:) wim (Gp:) vo wosc (Gp:) p/2 (Gp:) p/2 (Gp:) -/+ (Gp:) vs (Gp:) Antena (Gp:) Filtro de IF (Gp:) Amplificador de IF (Gp:) vmez (Gp:) vmez’ (Gp:) vmez’’
(Gp:) Diseño Caso 1: wosc = wRF – wIF Þ (Gp:) (Con wRF > 2wIF)
(Gp:) wRF + wosc = 2wRF – wIF ¹ wIF >0 wRF – wosc = wIF wim + wosc= 2wRF – 3wIF ¹ wIF >0 wim – wosc = – wIF
Mezcladores con rechazo de banda imagen (III) Ahora hay que retrasar p/2 , pero: ¡¡¡OJO!!! Retrasar p/2 un coseno es restar p/2 sólo si la fase es positiva vmez’ = kVRFVo[cos[(wRF + wosc)t – p/2] + cos[(wRF – wosc)t + p/2]] + kVimVo[cos[(wim + wosc)t – p/2] + cos[(wim – wosc)t + p/2]] vmez’’ = kVRFVo[cos[(wRF + wosc)t – p] + cos(wRF – wosc)t] + kVimVo[cos[(wim + wosc)t – p] + cos[(wosc – wim)t – p]] = kVRFVo[- cos(wRF + wosc)t + cos(wRF – wosc)t] + kVimVo[- cos(wim + wosc)t – cos(wosc – wim)t] vs+ = 2kVoVRFcos(wRF – wosc)t Þ vsIF = 2kVoVRFcoswIFt vmez = kVRFVo[cos(wRF + wosc)t + cos(wRF – wosc)t] + kVimVo[cos(wim + wosc)t + cos(wim – wosc)t] (Gp:) cos[(wosc – wim)t – p/2]]
(Gp:) vsIF
Muy interesante, sobre todo si wRF >> wIF
Diseño Caso 2: wosc = wRF + wIF Þ (Gp:) wRF + wosc = 2wRF + wIF ¹ wIF > 0 wRF – wosc = – wIF wim + wosc = 2wRF + 3wIF ¹ wIF > 0 wim – wosc = wIF
vmez’ = kVRFVo[cos[(wRF + wosc)t – p/2] + cos[(wRF – wosc)t + p/2]] + kVimVo[cos[(wim + wosc)t – p/2] + cos[(wim – wosc)t + p/2]] (Gp:) cos[(wosc – wRF)t – p/2]]
vmez’’ = kVRFVo[cos[(wRF + wosc)t – p] + cos[(wosc – wRF)t – p] + kVimVo[cos[(wim + wosc)t – p] + cos[(wosc – wim)t]] = kVRFVo[- cos(wRF + wosc)t – cos(wosc – wRF)t] + kVimVo[- cos(wim + wosc)t + cos(wosc – wim)t] vs- = 2kVRFVo[cos(wRF + wosc)t + cos(wosc – wRF)t] + 2kVimVocos(wim + wosc)t Þ vsIF = 2kVoVRFcos(wosc – wRF)t = 2kVoVRFcoswIFt vmez = kVRFVo[cos(wRF + wosc)t + cos(wRF – wosc)t] + kVimVo[cos(wim + wosc)t + cos(wim – wosc)t] Mezcladores con rechazo de banda imagen (IV) (Gp:) vsIF
Poco usada
(Gp:) wRF + wosc = wIF wRF – wosc = 2wRF – wIF ¹ wIF >0 wim + wosc = 3wIF – 2wRF ¹ wIF >0 wim – wosc = wIF
(Gp:) Diseño Caso 3: wosc = wIF – wRF Þ (Gp:) (Con wRF > wosc)
vmez = kVRFVo[cos(wRF + wosc)t + cos(wRF – wosc)t] + kVimVo[cos(wim + wosc)t + cos(wim – wosc)t] vmez’ = kVRFVo[cos[(wRF + wosc)t – p/2] + cos[(wRF – wosc)t + p/2]] + kVimVo[cos[(wim + wosc)t – p/2] + cos[(wim – wosc)t + p/2]] vmez’’ = kVRFVo[cos[(wRF + wosc)t – p] + cos[(wRF – wosc)t] + kVimVo[cos[(wim + wosc)t – p] + cos[(wim – wosc)t]] = kVRFVo[- cos(wRF + wosc)t + cos(wRF – wosc)t] + kVimVo[- cos(wim + wosc)t + cos(wim – wosc)t] vs- = 2kVRFVocos(wRF + wosc)t + 2kVimVocos(wim + wosc)t Þ vsIF = 2kVoVRFcos(wRF + wosc)t = 2kVoVRFcoswIFt (Gp:) vsIF
Mezcladores con rechazo de banda imagen (V) Muy costosa, por ser wIF muy alta
Mezcladores con rechazo de banda imagen (VI) vmez = kVRFVo[cos(wRF + wosc)t + cos(wRF – wosc)t] + kVimVo[cos(wim + wosc)t + cos(wim – wosc)t] Þ vf1 = kVRFVocoswIFt + kVimVocoswIFt De igual forma: vf2 = kVRFVocos(wIFt + p/2) + kVimVocos(wIFt – p/2) vf2’ = kVRFVocoswIFt – kVimVocoswIFt vs = 2kVoVRFcoswIFt Realización real en un diseño “Caso 1” con wRF > 2wIF (wosc = wRF – wIF): (Gp:) vf1 (Gp:) p/2 (Gp:) p/2 (Gp:) + (Gp:) vf2 (Gp:) vf2’ (Gp:) vs (Gp:) Antena (Gp:) Amplificador de IF (Gp:) vmez (Gp:) vmez’ (Gp:) want =
(Gp:) wRF (Gp:) wim (Gp:) vo, wosc (Gp:) + (Gp:) Filtro de IF (Gp:) Filtro de IF (Gp:) wRF + wosc ¹ wIF wRF – wosc = wIF wim + wosc ¹ wIF wim – wosc = – wIF
Mezcladores con rechazo de banda imagen (VII) Ejemplo de circuito integrado para transceptor con receptor con mezcladores I/Q
Uso de un filtro de RF más agudo para mejorar el rechazo a la frecuencia imagen (I) (Gp:) IR’
(Gp:) ½vfitro_RF(f) / vfitro_RF(fo)½ [dB] (Gp:) -40 (Gp:) -35 (Gp:) -30 (Gp:) -25 (Gp:) -20 (Gp:) -15 (Gp:) -10 (Gp:) -5 (Gp:) 0 (Gp:) 0,5fo (Gp:) fo (Gp:) 1,5fo (Gp:) 2fo (Gp:) 2,5fo (Gp:) fim (Gp:) fRF
(Gp:) IR
Fácil de conseguir si fRF cambia relativamente poco. Se pueden usar varios circuitos resonantes o “SAWs” (en UHF o VHF) En caso contrario, hay que usar condensadores variables de varias secciones o varios diodos varicap. (Gp:) Al amplificador de RF (Gp:) Oscilador local
(Gp:) Condensador variable de tres secciones
(Gp:) Control del oscilador local
(Gp:) + Vcc (Gp:) G (Gp:) D (Gp:) S (Gp:) Al mezclador (Gp:) Oscilador local
(Gp:) Control del oscilador local
Uso de un filtro de RF más agudo para mejorar el rechazo a la frecuencia imagen (II) (Gp:) G (Gp:) D (Gp:) S (Gp:) Oscilador local
(Gp:) Control con diodos varicap
(Gp:) ½vfitro_RF(f) / vfitro_RF(fo)½ [dB] (Gp:) -40 (Gp:) -35 (Gp:) -30 (Gp:) -25 (Gp:) -20 (Gp:) -15 (Gp:) -10 (Gp:) -5 (Gp:) 0 (Gp:) 0,5fo (Gp:) fo (Gp:) 1,5fo (Gp:) 2fo (Gp:) 2,5fo (Gp:) fim (Gp:) fRF
(Gp:) fim’
(Gp:) IR
(Gp:) IR’
¿Cómo se puede aumentar la diferencia entre fRF y fim? Con una elección adecuada de fIF (en general, aumentándola) Aumento de la diferencia entre fRF y fim para mejorar el rechazo a la frecuencia imagen (I) Diseño Caso 1 (fosc = fRF – fIF): fim =½fRF – 2fIF½; con fRF > 2fIF Þ fRF – fim = 2fIF Þ crece con fIF Diseño Caso 2 (fosc = fRF + fIF): fim = 2fIF + fRF Þ fim – fRF = 2fIF Þ crece con fIF Diseño Caso 3 (fosc = fIF – fRF): fim = 2fIF – fRF Þ fim – fRF = 2(fIF – fRF) Þ crece con fIF
Problema: la selectividad del receptor es fijada por la del filtro de IF. Si aumenta fIF aumenta su ancho de banda (para igual Q) y, por tanto, disminuye la selectividad del receptor. Para solucionar este problema hay dos soluciones posibles: Usar filtros de más calidad (filtros a cristal en vez de cerámicos) Usar una estructura de conversión múltiple (doble o triple) Aumento de la diferencia entre fRF y fim para mejorar el rechazo a la frecuencia imagen (II) Ejemplo 1: Receptor de radiodifusión en OM (MF, modulación en AM) fRF_min = 520 kHz, fRF_max = 1630 kHz, fIF = 455 kHz, DfIF = 10 kHz (usando filtro cerámico), fosc_min = 975 kHz y fosc_max = 2085 kHz (Diseño “Caso2”) Ejemplos de receptores de conversión simple reales y sus filtros de IF (I)
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