Laboratorios Medios de Transmisión

Sitio: Facultad de Ingeniería U.Na.M.
Curso: Comunicaciones 2 ET544
Libro: Laboratorios Medios de Transmisión
Imprimido por: Invitado
Día: miércoles, 4 de diciembre de 2024, 23:31

1. Ruido electromagnético

Objetivos

Analizar los efectos del ruido electromagnético sobre líneas de datos y entender los beneficios del par trenzado.

Requisitos

  • 2 generadores de señal
  • 1 osciloscopio
  • 2 transformadores de aislación 220/220 V
  • 1 bobina para inducción de ruido
  • 1 fuente partida
  • amplificador de instrumentación
  • Varios metros de cable par trenzado

Procedimiento

  1. Armar el ensayo siguiendo el esquema
  2. Utilizar como línea de transmisión un par de cables independientes de los cuales solo uno es afectado por el ruido electromagnético
  3. Aplicar ruido blanco con una amplitud de 20 Vpp a la bobina de inducción. Utilizar un resistor no menor a 100 Ω para no exceder la potencia del generador de señal. Energizar el generador de señal mediante un  transformadores de aislación 220/220 V
  4. Aplicar una señal cuadrada de 1 kHz para simular una transmisión digital. Comenzar con una amplitud de 4 Vpp. Utilizar un resistor de 390 Ω, en el otro extremo, para simular el comportamiento de un lazo de corriente. Energizar el generador de señal mediante un transformadores de aislación 220/220 V.
  5. Mediante un osciloscopio visualizar la señal sobre el resistor de 390 Ω.
  6. Disminuir progresivamente la amplitud de la señal de 1 kHz hasta los 500 mV.
  7. Repetir la experiencia utilizando un par trenzado
  8. Filtrar el ruido de modo común utilizando el amplificador de instrumentación INA114

Cuestionario

  1. ¿Por qué se utilizan transformadores de aislación?
  2. ¿En qué configuración debería utilizar un amplificador operacional como reemplazo del amplificador de instrumentación?
  3. ¿Qué relación señal ruido se logra con un cable simple y con un par trenzado?
  4. ¿Cuál sería la máxima capacidad del canal con esa SNR?

2. Línea de transmisión coaxial

Objetivos

Analizar los efectos de las líneas de transmisión con adaptación incorrecta de impedancia y las perturbaciones generadas por derivaciones sin resistencias de terminación.

Requisitos

  • 1 generador de funciones
  • 1 osciloscopio
  • 1 multímetro
  • 12 m cable coaxial
  • 1 potenciómetro de 100 o 500 Ω
  • varios

Procedimiento

  1. Armar el ensayo siguiendo el esquema
  2. Configurar el generador de funciones de manera de producir una señal con:
    • Tipo de señal: Pulso
    • Frecuencia: 1 MHz
    • Amplitud: 7,5 Vpp
    • Ciclo útil (duty cycle): 2 %
  3. Con el extremo distante del cable coaxial no conectado observar la forma de onda en el osciloscopio e identificar la onda reflejada.
  4. Conectar un potenciómetro, en configuración reóstato, en el extremo distante del cable coaxial. Ajustar el potenciómetro de manera que la onda reflejada desaparezca.
  5. Desconectar el potenciómetro y medir su valor. El valor obtenido será equivalente a la resistencia característica del cable coaxial.
  6. Conectar una derivación entre el extremo lejano y el potenciómetro. Observar el efecto de una derivación no adaptada (bridge tap).
  7. Desconectar el potenciómetro y la derivación en el extremo lejano. Calcular la velocidad de propagación de la onda electromagnética en el cable coaxial utilizando los datos de longitud del cable y tiempo entre onda transmitida y onda reflejada.

Cuestionario

  1. ¿La impedancia de adaptación/terminación depende de la longitud del cable?
  2. ¿Por qué se utiliza una impedancia resistiva para la adaptación?
  3. ¿Qué sucede si la impedancia de terminación es menor que la impedancia característica del cable?

Referencias

  • Eric Salt, Transmission over Coaxial Cable, Notes for EE456 University of Saskatchewan, Nov. 7, 2016.
  • Se-yuen Mak, Speed of Electromagnetic Signal Along a Coaxial Cable, Chinese University of Hong Kong, Shatin, N.T. Hong Kong, 2003.
  • P. Fonseca, A.C.F. Santos and E.C. Montenegro, A very simple way to measure coaxial cable impedance, Instituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil, 2007.