Fundamentos de televisión

Telecomunicación. Imagen. Sonido. Instrumentación. Osciloscopio digital. Mira. Modulación. Filtrado. Panel Tigger

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'Fundamentos de televisión'

PRÁCTICAS DE FUNDAMENTOS DE TELEVISIÓN

2º Curso de Ingeniería Técnica de Telecomunicación

especialidad en Imagen y Sonido

Práctica 1: INSTRUMENTACIÓN

Curso 2005/2006

OBJETIVO:

- El introducirnos a manejar el instrumental de medida que hay en el laboratorio, y sobre todo del osciloscopio digital, ya que estos instrumentos los vamos a utilizar en las próximas prácticas programadas.

- Repasar los conceptos de modulación AM y filtrado.

- Aprender a utilizar correctamente el panel de trigger.

MATERIAL:

- Osciloscopio digital Agilent 54622A:

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- Generador de funciones Kenwood FGE-1202:

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- Mira GV-498B:

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ESQUEMA INTERIOR DEL OSCILOSCOPIO DIGITAL:

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DISPOSITIVO EXPERIMENTAL Y MÉTODO OPERATORIO:

Debido a la particularidad de la práctica, que se basa en hacer diferentes tipos de medidas para poder aprender mejor el manejo de los distintos instrumentos de medida; lo que haremos será describir como hemos colocado los diferentes aparatos y dar los resultados de lo que se nos pide en los experimentos.

1.- Utilización de las funciones de medida del osciloscopio:

Montaje:

Conectamos el generador de funciones al osciloscopio. Para ello unimos la salida del generador de onda con el cable BNC-BNC a la entrada del canal 1 del osciloscopio digital.

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Para ver la señal, no tenemos que andar buscándola cambiando el eje de tiempos como haríamos en un osciloscopio analógico. Sino que en el osciloscopio digital pulsamos la tecla “Auto-Scale” y nos aparece la señal.

Para medir la señal, como esta es simple, pulsaremos la tecla “Quick-Meas”. En ella podemos seleccionar los parámetros que queremos que nos mida.

Resultados:

a) Con el generador de ondas establecemos una señal senoidal de 1 MHz de frecuencia y 1 Vpp de amplitud.

· Frecuencia: 1,007MHz

· Amplitud: 1,01V
A la hora de medir la amplitud de la señal, ésta estaba aumentada 10 veces debido a que dicha opción se encontraba activada en el osciloscopio. Para corregirlo hemos modificado dicha opción señalando el canal del osciloscopio y modificando la escala pulsando “Probe” hasta llegar a la relación (1,0:1).

La no coincidencia entre el valor que aparece en el generador de señales y el que medimos en el osciloscopio se debe a que el generador de señales no es ideal, sobre todo a altas frecuencias, donde se nota más su imprecisión.

b) En segundo lugar generamos una señal cuadrada de 10MHz de frecuencia y amplitud 0,5Vpp.

· Tiempo de subida: 14,4ns Frecuencia: 10,05MHz

· Tiempo de bajada: 14,9ns Amplitud: 522mV
Para medir el tiempo de subida y bajada de la señal cuadrada con el osciloscopio hemos pulsado la tecla “Cursor”; y así hemos obtenido los cursores en pantalla y los hemos desplazado sobre la señal mediante el mando rotativo “Entry”.

La respuesta del generador depende de la calidad de éste. En nuestro caso el generador no responde con una calidad optima a altas frecuencias por ello en la pantalla del osciloscopio se observaban irregularidades en la señal cuadrada.

Los tiempos de subida y de bajada no se tomaban desde el valor mínimo hasta el valor máximo de la señal, ya que el osciloscopio supone que la señal es perfectamente cuadrada y no lo es.

2.- Generación y medida de señal AM:

Montaje:

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Hemos empleado dos generadores de funciones para obtener una señal senoidal de 10MHz de frecuencia con una modulación en amplitud (AM) de 50KHz.

Para ello establecemos con un generador de ondas la onda senoidal (señal portadora) de 10MHz y 1Vpp, mientras que con el otro generamos otra señal senoidal (la modulante) de 50KHz de frecuencia y 0,30Vpp, introduciendo esta última en la entrada de modulación del generador que crea la señal portadora.

Por último conectamos la salida del generador de la portadora al osciloscopio digital mediante un cable BNC-BNC.

Resultados:

En una señal modulada en amplitud, la información va en la envolvente, con lo que deberemos observar al menos un periodo de la señal modulante.

Para esta medida no se puede utilizar el botón “Auto-Scale” del osciloscopio, ya que busca el periodo más pequeño de la señal, lo que en este caso no nos interesa.

Una vez obtenida la señal correctamente hemos pulsado la tecla “Run-Stop” para obtener una visualización optima de la señal generada (señal parada).

Para medir la amplitud máxima y la mínima de la señal modulada pulsaremos la tecla “Cursor”. Obtendremos unos cursores en pantalla. Los desplazaremos sobre la señal mediante el mando rotativo “Entry”.

Para el cálculo del índice de modulación (m) tomamos las medidas de Emáx y Emin:

-Emáx: 519mV -Emin: 412,5mV

-m =(Emáx-Emin)/(Emáx+Emin) -m = 0,11

También se pide medir la dependencia del índice de modulación con la amplitud de la señal moduladora. Para comprobar esta dependencia hemos duplicado la amplitud de la modulante (0,60Vpp) y nos daba lo siguiente:

-Emáx: 575mV -Emin: 362,5mV

-m =(Emáx-Emin)/(Emáx+Emin) -m = 0,22

Comprobamos así que la dependencia de ambos coeficientes es directamente proporcional, puesto que al duplicar la amplitud de la señal modulante el índice de modulación también se duplica.

3.- Manejo de la Mira GV 498-B. Disparo TV:

La mira dispone de dos salidas:

-Salida VIDEO: se toma esta salida cuando lo que se desea es observar la señal de video en un osciloscopio en nuestro caso o en otro dispositivo (banda base).

-Salida de RF: se toma esta salida cuando se desea enviar esta señal por radiofrecuencia, con lo que la señal debe estar modulada.

Utilizando la salida de video para conectar la mira directamente al osciloscopio hemos configurado éste para que se dispare este sobre la señal de video. El trigger busca la condición de disparo y cuando este ocurre dispara la señal.

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A continuación comentamos brevemente tres formas de disparar el osciloscopio:

- MORE:

Tras pulsar la opción “More” elegimos “Trigger” y seleccionamos “TV”. Con el menú que aparece señalamos “Settings” (visualizar el menú de disparo de duración) para indicar en que canal nos encontramos, el sistema (PAL) y el flaco de bajada. Mediante estos pasos obtenemos una señal clara.

- EDGE:

También podemos conseguir una visualización clara con el modo de flanco (Edge) jugando con los parámetros “Holddoff” (tiempo que tarda en buscar otra vez la siguiente condición que se cumple) y nivel de disparo.

Hemos seleccionado un “Holdoff” de aproximadamente 64µs ya que es el periodo de cada línea. Mediante la ruleta “Level” hemos seleccionado el nivel de la señal donde queremos que se produzca el disparo.

Lo que conseguimos con esto es que la señal se pare aunque el “burst” continúe en movimiento.

Señal de video ---->

- PULSE WIDTH:

Ajusta al osciloscopio para que dispare en un pulso positivo o negativo de un ancho especificado.