DECIBELIOS
¿QUÉ ES EL DECIBELIO?
El decibelio (dB) es una unidad logarítmica, adimensional y relativa empleada en acústica y telecomunicaciones para expresar la relación entre dos potencias o tensiones.
El dB relaciona la potencia de entrada (PE) y la potencia de salida (PS) en un circuito a través de la fórmula:
10 log PS / PE = [dB]
Y si estamos trabajando con tensiones, el dB relaciona la tensión de entrada (VE) y la tensión de salida (VS) a través de la fórmula:
20 log VS / VE = [dB]
El decibelio es la décima parte de un belio (B), nombrado así en honor a Alexander Graham Bell, y un belio representa un aumento de potencia de 10 veces sobre la magnitud de referencia: dos belios representan un aumento de 100 veces, tres belios equivalen a un aumento de 1000 veces, y así sucesivamente.
Es decir, si un objeto emite un ruido de 50 dB, significa que ese objeto es 10 veces más ruidoso que un objeto que emite 40 dB, 100 veces más que uno de 30 dB, 1.000 veces más que uno de 20dB, 10.000 veces más que uno de 10dB, etc.
Teniendo en cuenta que log 2 = 0,3 y que en la fórmula lo multiplicamos por 10 (para potencias) o por 20 (para tensiones), podemos deducir que:
Cuando la potencia de salida es el doble de la de entrada (o en otras palabras, cuando la división de PS/PE da 2), la ganancia será de 3dB. O en sentido inverso, cada vez que la ganancia aumenta en 3dB, la potencia de salida se duplica.
Cuando la tensión de salida es el doble de la de entrada (o en otras palabras, cuando la división de VS/VE da 2), la ganancia será de 6dB. O en sentido inverso, cada vez que la ganancia aumenta en 6dB, la tensión de salida se duplica.
El dBm es una unidad de medida utilizada en telecomunicaciones que se define como el nivel de potencia en decibelios en relación a 1mW de referencia.
El valor dBm en un punto del circuito que tiene cierta potencia, se calcula con la fórmula:
10 log P / 1mW = [dBm]
* La potencia debe estar en mW.
DISPOSITIVOS DE TELECOMUNICACIONES
AMPLIFICADOR
Un dispositivo que consta de cuatro terminales y que amplifica la señal que se le ponga a la entrada.
MEZCLADOR
Un circuito que mezcla dos señales de entrada de frecuencias diferentes y produce una mezcla de ellas, bien sumando una a la otra o restándolas.
OSCILADOR
Un dispositivo que convierte la energía de corriente continua en corriente alterna de una determinada frecuencia.
OSCILADOR CONTROLADO POR TENSIÓN
Un VCO es un dispositivo cuya salida es una señal de frecuencia proporcional a la tensión de entrada: la señal será senoidal en los VCO clásicos y cuadrada en los VCO digitales. Cuando la entrada es de 0V, el VCO mantiene una señal con una frecuencia "libre de oscilación" y, ante variaciones de la entrada, sube o baja la frecuencia de su salida de forma proporcional.
OSCILADOR A CRISTAL
Un oscilador que incluye en su realimentación un resonador piezoeléctrico, y que se caracteriza por su estabilidad de frecuencia y pureza de fase, dada por dicho resonador.
CONTROL AUTOMÁTICO DE GANANCIA
La función de los CAG es mantener relativamente constante el nivel de la señal de salida a pesar de las variaciones en la amplitud de entrada. Cuando el circuito detecta una tensión de entrada elevada, regula la amplificación para que la ganancia disminuya y el volumen se mantenga constante.
PLL
Los lazos de seguimiento de fase o PLL (Phase-Locked Loop) son un sistema en el que la frecuencia y la fase son realimentadas.
La señal de referencia está conectada al detector de fase, cuya salida pasa a través de un filtro y es aplicada al VCO. A su vez, la salida del VCO está conectada de nuevo al detector de fase, lo que producirá la realimentación del sistema.
Cuando la señal de salida del VCO llega al detector de fase, la fase de la señal del VCO y la fase de la señal de referencia son comparadas, y la diferencia de fase entre ambas señales será la tensión de error. Esta tensión de error pasa a través de un filtro paso bajo que elimina cualquier alta frecuencia de la señal y la mantiene limpia. Una vez filtrada la señal, es aplicada de nuevo al VCO y continuará su recorrido por el circuito.
Si colocamos un divisor por N entre la salida del VCO y el detector de fase, la frecuencia de salida del sistema será N veces la de referencia.
Si no hay diferencia entre las fases de las señales, significará que las dos señales tienen la misma frecuencia.
SÍNTESIS DIGITAL DIRECTA (DDS)
Los DDS son chips que generan señales estables de diferentes frecuencias de forma digital: utiliza un oscilador, un contador binario, una memoria con valores matemáticos, un DAC (Conversor Digital-Analógico) y un filtro paso bajo.
La salida del oscilador esta conectada al contador binario, el cual va conectado a la línea de direcciones de la memoria ROM, que contiene los valores digitales de la señal en binario. El contador recorrerá los contenidos de la memoria y mandará los resultados al DAC, que construirá una señal analógica en función de los valores almacenados en dicha memoria. El filtro paso bajo elimina entonces los picos de alta frecuencia dejando una señal analógica limpia y filtrada.
A la salida de un conversor digital analógico (DAC) tendremos una señal analógica cuyos valores de tensión vendrán dados por los valores binarios que se le introduzcan en la entrada (a través de una memoria).
Cuantos más bits contenga la memoria, más información tendrá el DAC para formar la señal y más fiable será el resultado.
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| Esquemas de conversión digital-analógico y analógico-digital |
1 comentarios:
pero como tanto?!?!?!?!
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