FUNDAMENTOS DE MÚSICA ELECTRÓNICA CON SINTETIZADORES -parte 4
Sintetizadores Digitales Directos, Transmisor FM- Presentación Examen
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Autor : Emerson Madrid L. , Prof. Guía : Mauricio Bahamonde B.
Diseño y construcción de un transmisor de frecuencia modulada,
para radiodifusión sonora, con tecnología DDS
Departamento de Ingeniería Eléctrica
Universidad de Chile
Presentación Memoria de Título
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Estructura
1. Motivación
2. Fundamentos de Síntesis Digital Directa
3. Comparación entre modulación de frecuencia
analógica y digital.
4. Diseño del transmisor FM con DDS
5. Hardware construido
6. Conclusiones
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Motivación
• Estudiar la tecnología de Síntesis Digital Directa, en lo
teórico y práctico, sentando las bases para el uso de
esta nueva tecnología.
• Diseñar un prototipo de transmisor de frecuencia
modulada para radiodifusión sonora donde se aplique
DDS en la generación de la señal modulada.
• Construir el hardware del prototipo de forma modular,
de manera que pueda ser utilizado en otras
aplicaciones.
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Estructura
1. Motivación
2. Fundamentos de Síntesis Digital Directa
3. Comparación entre modulación de frecuencia
analógica y digital.
4. Diseño del transmisor FM con DDS
5. Hardware construido
6. Conclusiones
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Fundamentos de Síntesis Digital Directa (I)
Valores típicos:
N = 32 a 48 bits
P = 14 bits
B = 10 a 14 bits
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Fundamentos de Síntesis Digital Directa (II)
N
CLKOUT
fTWf
2
⋅=
2
CLKOUT
ff ≤
º02.0
1
min
min
≈∆
≈∆
ϕ
µHzf
Si Fclk = 200 MHz , TW de 48 bits y
P = 14 bits
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Fundamentos de Síntesis Digital Directa (III)
Espectro – Caso Estático
[ ]dBF
FBSNRRuidodePiso
S
OS
⋅+⋅+= log1002.676.1
[ ]dBcPtotruncamienespuriaMax ⋅−= 02.6.
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Fundamentos de Síntesis Digital Directa (IV)
Espectro – Caso Dinámico FM
Ancho de banda FM comercial = 180 kHz (> -80 dBc)
Espectro se superpone al caso estático, modulando los alias
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Estructura
1. Motivación
2. Fundamentos de Síntesis Digital Directa
3. Comparación entre modulación de frecuencia
analógica y digital.
4. Diseño del transmisor FM con DDS
5. Hardware construido
6. Conclusiones
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Modulación de Frecuencia
FM con PLL FM con DDS
Linealidad Buena
(requiere sintonización)
Excelente
Estabilidad Buena Excelente
Espurias Poco Mucho
(requiere filtros críticos)
Complejidad Baja Moderada a Alta
Costo Bajo Moderado a Alto
Compatibilidad digital No
(requiere conversión)
Si
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Estructura
1. Motivación
2. Fundamentos de Síntesis Digital Directa
3. Comparación entre modulación de frecuencia
analógica y digital.
4. Diseño del transmisor FM con DDS
5. Hardware construido
6. Conclusiones
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Diseño del prototipo de transmisor FM con DDS (I)
Requerimientos
Rango de frecuencias 87.5 – 108.1 MHz
SFDR 80 dBc
Estabilidad de Frecuencia +/- 1 kHz
Atenuación de armónicas > 70 dBc
Potencia de salida RF + 40 dBm
VSWR Max. 1 : 3
Resolución audio (calidad CD Audio) 16 bits
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Diseño del prototipo de transmisor FM con DDS (II)
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Diseño del prototipo de transmisor FM con DDS (III)
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Estructura
1. Motivación
2. Fundamentos de Síntesis Digital Directa
3. Comparación entre modulación de frecuencia
analógica y digital.
4. Diseño del transmisor FM con DDS
5. Hardware construido
6. Conclusiones
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Hardware: Plataforma DDS AD9852
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Hardware: Plataforma DDS AD9852
HEADER DDS AD9852
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Hardware: Plataforma DDS AD9852
Implementación evaluativa
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Hardware: Transmisor FM
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Hardware: Transmisor FM
Vista Interior del TX
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Hardware: Transmisor FM
VCO y PLL
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Hardware: Transmisor FM
Driver RF
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Hardware: Transmisor FM
Amplificador RF
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Hardware: Transmisor FM
Medidor de R.O.E.
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Estructura
1. Motivación
2. Fundamentos de Síntesis Digital Directa
3. Comparación entre modulación de frecuencia
analógica y digital.
4. Diseño del transmisor FM con DDS
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6. Conclusiones
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Conclusiones
• Los Sintetizadores Digitales Directos son recomendables en
aplicaciones que requieran alta resolución en frecuencia y
fase, y en algunos casos también en amplitud. Es el caso de
las normas digitales de radiodifusión.
• En transmisores de frecuencia modulada norma analógica,
la implementación de DDS mejora la linealidad y SNR en la
respuesta de audio de transmisor.
• El prototipo construido representa una buena base para
desarrollar equipos profesionales para radiodifusión sonora.