SISTEMAS DE COMUNICACIONES

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

SECCIÓN DE COMUNICACIONES

LABORATORIO DE

SISTEMAS DE COMUNICACIONES

PRACTICA Nro. 4

Múltiplexor PAM

para 4 Canales

Módulo T20D-E

NOTA AL ESTUDIANTE:

Antes de realizar la practica usted debe leerla, comprenderla y asistir al pre-laboratorio.

Es importante además, observar las siguientes normas de seguridad en forma permanente:

a) Antes de proporcionar la tensión de alimentación de ±12V al módulo, verificar que los cables de alimentación estén conectados correctamente a la fuente de alimentación.

b) Este módulo deberá destinarse sólo para el uso para el cual ha sido manifiestamente concebido; es decir, como equipo didáctico, y deberá utilizarse bajo el directo control por parte de personal experto. Cualquier otro uso deberá considerarse impropio y por consiguiente peligroso.

1. OBJETIVOS GENERALES

• Introducir las nociones generales sobre la TDM.

• Analizar el funcionamiento de un modulador y demodulador PAM.

• Analizar el funcionamiento de un transmisor PAM de 4 canales.

• Analizar el funcionamiento de los bloques que constituyen el receptor: amplificador de recepción, detector de sincronismo, regenerador de clock y demoduladores.

• Analizar las formas de onda de las señales en un multiplex PAM/TDM

2. RECURSOS NECESARIOS

• Módulos T2OD/T2OE

• Fuente de alimentación de ±12 Vcc

• Osciloscopio

• Cables

• Puntas de prueba

• Papel Milimetrado

3. TRANSMISOR PAM DE 4 CANALES

3.1. MARCO TEORICO

Aspectos generales

Se conoce mediante el teorema del muestreo que una señal analógica s(t) puede ser convertida en una serie de impulsos, tomando los valores instantáneos de tensión de intervalos constantes equivalentes a T = 1/(2*fM), con fM frecuencia máxima de la señal s(t) (figura 1.1).

Utilizando los valores muestreados en lugar de la señal s(t), se vuelven disponibles amplios espacios libres en el eje de los tiempos, espacios que pueden llenarse con muestras procedentes de otras señales. Se realiza de este modo la multiplexación TDM (Time Division Multiplexing) de señales PAM (figura 1.2).

Para luego poder separar en la parte de recepción las distintas muestras de manera correcta, se deberá transmitir también intercalada a las muestras una señal de sincronismo (llamada sincronismo de trama); por lo tanto, en el interior del intervalo T (que separa dos muestras sucesivas procedentes de la misma señal) se localizarán las muestras procedentes de las N señales más la señal de sincronismo. El conjunto constituido por el sincronismo y las muestras procedentes de las distintas señales, se denomina Trama. Obsérvese que la trama tiene una duración equivalente al intervalo de muestreo T y que el tiempo Ts asignado a cada muestra en el interior de la trama, será inversamente proporcional al número de los canales a transmitir. Ts es comúnmente denominado Time Slot (ranura de tiempo).

En el caso de la transmisión TDM de N señales telefónicas y considerando que con el sincronismo se ocupe el espacio reservado a una muestra, se tienen los valores siguientes:

fM = 4 KHz frecuencia máxima del canal telefónico (banda bruta)

intervalo de muestreo (duración de la trama)

intervalo de tiempo asignado a cada muestra (Time Slot), 25μs para N=4

frecuencia de los impulsos TDM, 40 KHz para N=4.

Figura 1.1: a) señal analógica b) señal muestreada

Figura 1.2: a) señales analógicas b) señales muestreadas

c) Multiplexación por División en el Tiempo (TDM o MDT)

Descripción de los circuitos

El transmisor PAM/TDM de 4 canales utilizado para los ejercicios está compuesto por (figura 1.3):

• Una sección de generación de las temporizaciones (módulo T20E).

• 4 moduladores PAM, cada uno constituido por un filtro paso bajo anti-aliasing y por un muestreador.

• La sección para la inserción del sincronismo de trama.

• El combinador de canal y los circuitos de transmisión.

Temporizaciones

El transmisor PAM/TDM precisa 5 formas de onda impulsivas (4 para muestrear y 1 para señal de sincronismo) para muestrear los 4 canales fónicos y para insertar la señal de sincronismo. Estos impulsos son generados en el módulo T20E y se muestran en las figuras 1.4a/b/c/d/e. Observar que:

• Cada tren de impulsos tiene un período de 125 µs (trama), ver figura 1.4.l

• Cada tren de impulsos está desplazado de 25 µs (Time Slot) respecto al anterior, ver figura 1.4.l

• El ancho de los impulsos es equivalente aproximadamente la mitad de la duración del Time Slot, lo cual facilita el proceso de deteccion y evita solapamiento.

Figura 1.3 Transmisor PAM/TDM

Moduladores PAM

Primeramente, las señales fónicas (señal de banda base) de entrada pasan a través de los filtros paso bajo a 3.4 KHz, que suprimen el efecto del aliasing y llegan a los muestreadores, en donde son muestreados en correspondencia de los impulsos de muestreo procedentes del módulo T20E. En la salida de los muestreadores se obtienen los impulsos PAM, como se muestra en las figuras 1.4f/g/h/i. Obsérvese que las señales analógicas se solapan a una componente continua equivalente a la máxima amplitud admitida, de modo tal que las muestras PAM de salida tengan siempre- un valor positivo.

Sincronismo de trama

El sincronismo de trama está constituido por una muestra de valor negativo, ver figura 1.4l.

Figura 1.4: Formas de onda de la señal PAM/TDM

Combinador de canal y circuitos de transmisión

En esta sección se suman las contribuciones procedentes de los canales y del generador de sincronismo. Luego, la señal PAM/TDM obtenida se amplifica y se aplica a la línea de transmisión.

DESARROLLO

4. GENERADOR DE PAM de 4 CANALES

4.1 Experiencia 1: Análisis de las Señales de Temporización

1. Realice las conexiones

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