MODULADORES

Diseño de moduladores Delta-Sigma en tecnología CMOS-VLSI. Aplicación al desarrollo de circuitos de interfaz para sensores capacitivos

Además del ordenador PC, tanto en los vehículos, como en las viviendas es difícil encontrar equipos o subsistemas eléctrico8165s que no incluyan algún tipo de circuito integrado para su control.
Aspectos como la automatización de viviendas y edificios se empieza a considerar una cuestión clave para la industria informática. Los cuales se basan en buses de campo. Estos precisan de sensores que le informen del estado de la vivienda, industria, vehículo... que se desea controlar, y actuadores que permitan modificar dicho estado.
Sin embargo, los sensores y actuadores son, en general, sistemas analógicos, con salidas difícilmente estandarizables si no se les incluye una electrónica que acondicione la señal, la convierta en digital, y la adapte a dicho estándar.
La respuesta a esta necesidad la han dado los microsistemas, que permiten incluir en una oblea de silicio sensores, actuadores y la electrónica de control necesaria dando lugar a los llamados sensores y actuadores inteligentes.
Sin embargo, la fabricación de estos microsistemas suele precisar de procesos tecnológicos complejos y costosos, que requieren de etapas que normalmente no se realizan en los procesos CMOS estándar. Esto puede implicar la necesidad de realizar el sensor/actuador en una oblea distinta de la del circuito, por problemas de compatibilidad entre procesos.
Esta tesis también se enmarca dentro de este campo, y busca el diseño de un circuito de interfaz para sensores capacitivos micromecanizados en silicio.
Teniendo en cuenta la posible utilización posterior, se ha impuesto que el diseño debe ser compatible con una tecnología CMOS de bajo coste. Esto lleva a realizar el diseño en tecnologías concebidas inicialmente para la implementación de circuitos digitales.
La salida del interfaz debe ser digital, para poder ser conectado fácilmente a un bus digital. Por este motivo, se ha realizado un estudio de las posibles metodologías de conversión.
Por último, se ha buscado un diseño siguiendo una metodología Top-Down, acorde con las utilizadas en las tecnologías digitales. Esto simplifica el proceso de diseño cuando se hacen sistemas mixtos, ya que se pueden realizar los diferentes pasos en paralelo.
A la hora de escribir esta tesis también se ha seguido este esquema, organizando los capítulos en el mismo orden.
Medida de Micro sensores Capacitivos: Describe el problema de la medida, haciendo hincapié en los problemas que se pueden encontrar con un micro sensor capacitivo. También realiza el estudio de un micro sensor concreto, un acelerómetro xyz para el automóvil.

Diseño Funcional: En este capítulo se estudian las posibles opciones para el diseño de la interfaz. Y posteriormente se analiza la estabilidad del sistema sensor-interfaz.
Diseño Estructural: A partir de las decisiones tomadas en el diseño funcional, se baja al nivel de bloques y se estudia que componentes y dispositivos son más adecuados para el diseño a partir de la modelización y simulaciones realizadas.

Diseño Físico: Se explica todo el proceso seguido para el diseño de las máscaras de la interfaz. Para ello se presenta una explicación más detallada de aquellos dispositivos que por sus características son más dependientes de las condiciones de las máscaras.
Test: Este último capítulo presenta la metodología seguida para la caracterización de los circuitos, así como los resultados obtenidos

CAJA PARA COMPONENTES MODULARES ELECTRONICOS.

Resumen: CAJA PARA COMPONENTES MODULADORES ELECTRONICOS, DE CONFIGURACION GENERAL PARALELEPIPEDICA, CUYA PLACA FRONTAL CONSTITUYE UNA TAPA FRONTAL DE LA CAJA Y ESTA ABISAGRADA A LA PLACA INFERIOR, EN TANTO QUE EN LA ARISTA QUE LA UNE A LA PLACA ENVOLVENTE SUPERIOR ESTA DOTADA DE UNOS MEDIOS DE CIERRE.ONSTITUIDOS POR UNA UÑA DE RETENCION TRANSVERSAL, DISPUESTA POR DEBAJO DE UN REBORDE SUPERIOR HORIZONTAL DE LA TAPA FRONTAL, Y POR UNA LENGUETA FLEXIBLE, DETERMINADA POR DOS CORTES PARALELOS, PRACTICADOS EN SENTIDO LONGITUDINAL EN EL BORDE DE LA PLACA SUPERIOR, ESTANDO DOTADA DICHA LENGUETA DE UNA ACANALADURA TRANSVERSAL ADAPTADA PARA RECIBIR LA UÑA DE RETENCION. LAS PLACAS LATERALES ESTAN DOTADAS A TODO LO LARGO DE SUS CANTOS SUPERIOR E INFERIOR DE UNOS ESCALONES ENTRANTES, QUE DETERMINAN UNAS PORCIONES DE BORDE LIGERAMENTE ENTRANTES, ADAPTADAS PARA QUEDAR RETENIDAS POR RESPECTIVOS REBORDES LONGITUDINALES DE QUE ESTAN DOTADAS LAS PLACAS SUPERIOR E INFERIOR.

Aplicaciones

Permite transmitir simultaneamente señales de audio y video procedentes de 2 equipos receptores de satélite (analógicos o digitales) , VCR (video grabador) , DVD , videocámara, cámara …en todos losl TV en la vivienda a través del cable coaxial.El amplificador interior permiteconectar hasta 8 TV (dependiendo del tipo de instalación, pérdidas del cable, splitters ..)

Modulación de Amplitud

Modulación de amplitud (AM es el proceso de cambiar la amplitud de una portadora de frecuencia relativamente alta de acuerdo con la amplitud de la señal modulante (información). Las frecuencias que son lo suficientemente altas para radiarse de manera eficiente por una antena y propagase por el espacio libre se llaman comunmente radiofrecuencias o simplemente RF. Con la modulación de amplitud, la infomación se imprime sobre la portadora en la forma de cambios de amplitud. La modulación de amplitud es una forma de modulación relativamente barata y de baja calidad de modulación que se utiliza en la radiodifusión de señales de audio y video. La banda de radiodifusión comercial AM abarca desde 535 a 1605 kHz. La radiodifusión comercial de tv se divide en tres bandas (dos de VHF y una de UHF). Los canales de la banda 1 entre 2 y 6 (54 a 88 MHz), los canales de banda alta de VHF son entre 7 MHz) y los canales de UHF son entre 14 a 83 (470 a 890 MHZ). La modulación de amplitud también se usa para las comunicaciones de radio móvil de dos sentidos tal como una radio de banda civil (CB) (26.965 a 27.405 MHz). Un modulador AM es un aparato no lineal con dos señales de entrada de información: una señal portadora de amplitud constante y de frecuencia sencilla, y la señal de información. La información actúa sobre o modula la portadora y puede ser una forma de onda de frecuencia simple o compleja compuesta de muchas frecuencias que fueron originadas de una o más fuentes. Debido a que la información actúa sobre la portadora, se le llama señal modulante. La resultante se llama onda modulada o señal modulada.

Varias formas o variaciones de modulación de amplitud son posibles de generar. Aunque matemáticamente no es la forma más sencilla, la portadora de AM de doble banda lateral (AM DSBFC) se discutirá primero, puesto que probablemente sea la forma más utilizada de la modulación de amplitud. AM DSBFC se le llama algunas veces como AM convencional. La onda modulada de salida contiene todas las frecuencias que componen la señal AM y se utilizan para llevar la información a través del sistema. Por lo tanto, a la forma de la onda modulada se le llama la envolvente. Sin señal modulante, la onda de salida simplemente es la señal portadora amplificada. Cuando se aplica una señal modulante, la amplitud de la onda de salida varía de acuerdo a la señal modulante. Observe que la forma de la envolvente de AM es idéntica a la forma de la señal modulante. Además el tiempo de un ciclo de la envolvente es el mismo que el periodo de la señal modulante. Consecuentemente, la relación de repetición de la envolvente es igual a la frecuencia de la señal modulante. Espectro de frecuencia de AM y ancho de banda Como se estableció anteriormente, un modulador AM en un dispositivo no lineal, Por lo lo tanto, ocurre una mezcla no lineal y la envolvente de salida es una onda compleja compuesta de un voltaje de cd, la frecuencia portadora y las frecuencia de suma y diferencia (es decir, los productos cruzados). La suma y diferencia de frecuencias son desplazadas de la frecuencia portadora por una cantidad igual a la frecuencia de la señal modulante. Por lo tanto, una envolvente de AM contiene componentes en frecuencia espaciados por fm Hz en cualquiera de los lados de la portadora. Sin embargo, debe observarse que la onda modulada no contiene un componente de frecuencia que sea igual a la frecuencia de la señal modulante. El efecto de la modulación es trasladar la señal de modulante en el dominio de la frecuencia para reflejarse simétricamente alrededor de la frecuencia del conducto.

Recepción de AM

La recepción de AM es el proceso inverso de la transmisión de AM. Un receptor de AM convencional, simplemente convierte una onda de amplitud modulada nuevamente a la fuente original de información (o sea, demodular la onda AM). Cuando se demodula una onda AM, la portadora y la porción de la envolvente que lleva la información (o sea, las bandas laterales) se convierten (se "bajan ") o se trasladan del espectro de radio frecuencia a la fuente original de información. El propósito de este capitulo es describir el proceso de demodulación de AM y mostrar varias configuraciones del receptor para poder realizar este proceso. Un receptor debe ser capaz de recibir, amplificar, y demodular una señal de RF. Un receptor también debe ser capaz de limitar las bandas del espectro Total de radio frecuencias a un banda específica de frecuencias. En muchas aplicaciones el receptor debe de ser capaz de cambiar el rango (banda) de frecuencia que es capaz de recibir. A este proceso se le llama sintonizar el receptor. Una vez que una señal de RF se recibe, se amplifica, y se limitan las bandas, deberá convertirse a la fuente original de información. A este proceso se le llama demodulación. Una vez demodulada, la información podría requerir de mayor limitación de las bandas y una amplificación, antes de considerarse lista para usar. Para entender completamente el proceso de demodulación, primero es necesario tener una comprensión básica de la terminología utilizada para describir las características de los receptores y de los circuitos del receptor. La figura siguiente muestra un diagrama a bloques simplificado de un típico receptor de AM. La sección de RF es la primera etapa y, por lo tanto, frecuentemente se llama la parte frontal. Las funciones principales de la sección de RF son: detectar, limitar las bandas y amplificar las señales RF recibidas . En esencia, la sección de RF establece el umbral del receptor (o sea, el nivel mínimo para la señal de RF que el receptor puede detectar y demodular a una señal de información útil).
La sección de RF abarca uno o más de los siguientes circuitos: antena, red de acoplamiento de la antena , filtro ( pre-selector ), y uno o más amplificadores de RF. La sección de mezclador / convertidor reduce las frecuencias de RF recibidas a frecuencias intermedias (IF). La sección de IF generalmente incluye varios amplificadores en cascada y los filtros pasa-bandas. Las funciones principales de la sección de IF son la amplificación y selectividad. El detector de AM demodula la onda de AM y recupera la información de la fuente original. La sección de audio simplemente amplifica la información recuperada a un nivel utilizable

RECEPTOR SUPERHETERODINO

Detector de Picos La función de un detector de AM es demodular la señal de AM, recuperar y reproducir la información de la fuente original. Y debe tener las mismas características relativas de amplitud. Detector de Picos La siguiente figura muestra un diagrama esquemático para un demodulador de AM sencillo no coherente, que se llama comúnmente detector de picos.