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7/25/2019 Paper Terminado

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I MACROEVENTO DE LAS REDES DE INVESTIGACIN 2015 FCNM-UNFV

Anlisis y demostracin de oscilaciones electromagnticas aplicadas ala implementacin de transmisores

Jos Carlos Snchez Soto, Alejandra Ayulo Cumpalli, Bryan Laguna Tello, iriam

!ste"ani Ames#uita Jauregui, $orita Salazar %ojas&'ni(ersidad )acional *ederico +illareal *-sica La.oratorio $e *-sica Agustino Jirn %io Chepe

%!S'!)

En el presente trabajo se muestra el anlisis e implementacin de un circuito transmisor defrecuencia modulada (FM), el cual est conformado por tres etapas que son: acoplamiento,amplificacin de la seal acoplada; y transmisin ,donde se transmite la onda electroman!ticaconformada por un oscilador "#$ "a onda electroman!tica que se transmite contiene informacinque es modulada en su frecuencia$ %e muestra el anlisis a detalle, en de cada etapa, as'como las ecuaciones ocupadas$ ambi!n se muestra el circuito implementado, y su

comportamiento sen la composicin de la antena$*asicamente nuestro trabajo consistio en anali+ar cada una de las etapas y obserar como secomporta la seal el!ctrica -asta que llea a la antena y por un poceso de transduccin la sealel!ctrica se transforma en una onda electromanetica en donde se anali+o para diferentesmateriales asi se mostro cual de ellos era el material mas efectio$

AST%ACT

.n t-is paper t-e analysis and implementation of a transmitter circuit of frequency modulation (FM),/-ic- consists of t-ree staes are s-o/n: couplin coupled sinal amplification; and transmission,/-ere t-e electromanetic /ae consists of an "# oscillator is transmitted$ -e electromanetic/ae t-at is transmitted contains information t-at is modulated in frequency$ -e detailed analysis

in eac- stae and busy equations$ -e implemented circuit and t-eir be-aior is also s-o/n byt-e composition of t-e antenna$

*asically our /or0 consisted of analy+in eac- of t-e staes and /atc- t-e electrical sinalbe-aes until it reac-es t-e antenna and for 1ursin #are 2rocess transducin t-e electrical sinalis transformed into an electromanetic /ae /-ere . /as analy+ed for different materials t-ats-o/ed t-at /-ic- of t-em t-e most effectie material /as$

/& 0)T%1$'CC02)

3$ En nuestro pa's se tienetransmisores de FM, 4M y de la

5, que actualmente soncoordinadas y diriidas por el.62 cuya presidenta es la %ra$Mar'a "uisa Mlaa, el #onsejo#onsultio de 6adio y eleisines un rano autnomo y pluralde carcter consultio cuyo fin esafian+ar el desarrollo de la radioy teleisin en el 2er, !steconsejo consultio est presididopor la %ra$ 6osa Mar'a 4lfaroMoreno$

7$ 8oy en dia las randes emisorastoman en cuenta la potencia desu onda electroman!ticatrabajando con nieles muy

eleados de potencia sin tomaren cuenta el material de suantena$

3& A)T!C!$!)T!S

9$ &urante el silo . el -ombrecarec'a de tener unacomunicacin mejor, sinembaro con el desarrollo de laeor'a de Ma/ell delelectromanetismo, se pudo

lorar una comunicacin aproimidad $#on esto


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aparecieron los primerostransmisores que tras sersometidos a arias pruebas sefueron perfeccionando$

4& 1BJ!T0+1S5


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diferencial parcial

denominada ecuacin de onda$

El dispositio que dise para

producir ondas

electroman!ticas consist'a endos barras metlicas del mismo

tamao alineadas y muy

primas por uno de sus

etremos y que terminaban en

una bola metlica por el otro$

C$ &onde nosotros llearemos a;

donde debemos tomar en cuenta

la constante del tiempoC=RC

7K$ 1e

t

RC

VC(t)=

31. &onde obtendr'amos una

rafica aproimandamente de la

siuiente manera :

73$

77$

7L$ Fiura (C)$79$ 6epresentacin rfica del

circuito A6#B3 2ara el circuito A"#B$En este caso

debemos saber que el circuito A"#B es un

oscilador $El #ircuito "# tambi!n se le

denomina circuito resonante es uncircuito formado por una bobina" y

un condensador el!ctrico#$ En el

circuito "# -ay una frecuencia para la

cual se produce un fenmeno

de resonancia el!ctrica, a la cual se

llama frecuencia de resonancia, para la

cual la reactancia inductia (parte

imainaria de la impedancia de la

bobina) es iual a la reactancia

capacitia (parte imainaria de laimpedancia del condensador) (
https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_ondahttps://es.wikipedia.org/wiki/Bobinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Resonancia_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_de_resonanciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_ondahttps://es.wikipedia.org/wiki/Bobinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Resonancia_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_de_resonancia


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)$ 2or lo tanto,

laimpedanciaser m'nima e iual a

laresistencia -mica$7 2ara la obtencin de diferencia de

potencial de cada transistor se usaronlos clculos anali+ando la+o por pa+o$

7$

37. Etapa nro 1 (amplificacin de

la seal elctrica)

38.Para la d!"r"#$a d"%&'"#$al "# "l 'ra#(('&r)a("-)a(" (" *(a+

3,.V))R)) I))/V)"/R5 I"2

0.L*"4& %ara la #'"#(dad d"$&rr"#'" "# la )a(" *(a&(+

1.I)Ie

+1 ..3

2.D" 2 "# 3 (" &)'*6&+

3.I"

VbbVbe

R5+ R3

+1

2.80x0.7

4.67 k+4.67

101

0.1A

.V) V)" / I"

5.V)0.7/100 0.1 A

.V)0.716

7.Para la #'"#(dad "# "l$&l"$'&r *(a&( la (4*"#'"!&r*la+

8.I$ +Ib 0.05A

,.V"109 0.1 A

50.V".16

51. Para "l6&l'a:" "# "l $&l"$'&r *(a&(

52. V$I$ R$126

53. V$.056

5.

55.Etapa n 2( creacion de la

onda portadora)

5. Para "lS"4*#d& 'ra#(('&r+
https://es.wikipedia.org/wiki/Impedanciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Impedanciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica


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57. R))

4.7k x 2.2k

4.7 k+2.2k 2,89

58. I"2

Vb2 Vbe2

1k+2498 / 9 v0.7 v

1k+2498 /

3.22A

5,. I)23.22mA

100+1 0.3

A

0. V)2V)"2/19I"20.7/19 3.22A

1.V)23.,26

2.IC2 I)2100 0.3

30 A

3.V"219 3.22 V 3.226

.V$2V$$,6

5.V$",6-3.226 5.786

.P30 A

5.7860.17M;

7.Para la l'*d d" d" daa%l$a&(

8.6

es#!em$tico

76.

77. Fi!ra (4) diarama por %lo#!es


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funcionan con amplificadores

como lo muestra nuestro

diarama de bloques&'. Fi!ra (4).

/& 9& AT!%0AL!S 8!T1$1S

=3$ En el presente proyecto

empleamos una metodolo'a

cient'fica (obseracin,

eperimentacin y conclusiones),

buscamos primer luar en el

internet de como pod'amos

desarrollar un transmisor,

posteriormente empe+amos a

construir , y lueo empe+amoslas pruebas para comprobar su

eficiencia ; la eidencia se

muestra en unas fotos que nos

tomamos con respecto a la

eperimentacin, y finalmente

concluimos las tipos de ondas

que eist'an en nuestro trabajo y

as' como tambi!n -allar su

frecuencia en este caso de la

N$M$

=7$ 2ara dic-o proyecto nosotros

requerimos de los siuientes

materiales:

7roto.oard$Es en donde armaremos

nuestros circuitos y colocaremos la

antena y as' como tambi!n un micrfono=L$

%esistores de car.n$#on ellos

armaremos circuitos A6#B, dentro del

circuito son un total de CK y con

resistencias de 3 6esistencias C0 C6esistencia C9O C 6esistencia $=0 3

6esistencias CKO 3 6esistencias L$


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transistor, esta etapa se caracteri+a por

ser donde la seal de nuestra o+

aumenta para alcan+ar un olumen

mimo en el receptor$

7$ En este paso es armar la etapa de latransicin y que est formado por un

circuito A"#B, colocamos el inductor y el

capacitor ariable en paralelo, lo -acemos

para que se produ+ca una onda

electroman!tica oscilante y que parte de

esta onda E$M$ sala atrees de la antena

para que esas seales lleuen al emisor,

la caracter'stica principal del transmisor es

donde se produce la onda

electroman!tica y se la onda portadora yla onda de audio

L$ #olocamos el pequeo micrfono en la

parte inicial del transmisor para que reciba

las ondas sonoras9$ #olocamos la antena cerca del circuito

A"#B, para que puedan salir las ondas

electroman!ticas$ #olocamos una fuente cerca del circuito

A6#B, para enerar corriente el!ctrica y as'

tambi!n un capo el!ctrico y un campo

man!ticoK$

0

5

10

15

20

Grafca N1

Distancia vs Material de la ante

Material de la antena

Distancia (metros)

>C$ &educimos que podemos -allarla ener'a que iaja del trasmisor

al receptor usando solamente la

ecuacin de Einstein>3$ %e lle tambi!n a una rfica

terica de la onda portadora

sen su frecuencia para

CKKM-+


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>7$

GrDierencia de

Tie mpo

Dierencia d

F3&C1)CL'S01)!S>9$4l termino de este proyecto se

lleo a las siuientes

concluciones:U 2ara la obtencion de un sonido

nitido y sin interferencias es

necersaria la modulacion del

inductor del circuito inductio Vcapasitio$

U "a antena, su diseo y

composicion , es un factor

eperimental importante en la

buena emision de ondas

electromaneticas$U "a ausencia de dispositios

electronicos y antenas nos

permitio obtener el resultado

esperado al sintoni+ar frecuenciasreuladas por el condensador

ariable$U "a onda electromanetica emitida

en condiciones faorables es

recepcionada a 3Kmetros de la

ubicacin del transmisor$G El aluminio y el latn son los

mejores conductores para la

emisin de las ondas

electroman!ticas

F4&F@&AH%A$!C00!)T1S>=$ 4radecemos al ayudante de la

facultad, el personal ANscarB por

brindarnos la llae de la-abitacin asinada para los

f'sicos y as' como tambi!n como

el profesor 6ub!n *runa y #esar

"o+ano por asesorarnos a como

deb'amos -acer el proyecto$

FF& %!*!%!)C0ASU ICJ %ears y Wemans0y, f'sica

uniersitaria ol$ 3,

decimoseunda edicin, editorial

persoon , M!ico 3KK>U I3J Marcelo 4lonso y Ed/ard j$

finn,f'sica olumen .. campos y

ondas,edicin en espaol, fondo

educatio enteramericano,cumanX

C>


9/9


CC9$CC$

CC$

C3K$

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/>>&

C37$

C3L$

C39$

C3$

127.

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