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
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
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.
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
Fundamentos de Síntesis Digital Directa (I)
Valores típicos:
N = 32 a 48 bits
P = 14 bits
B = 10 a 14 bits
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
Fundamentos de Síntesis Digital Directa (III)
Espectro – Caso Estático
[ ]dBF
FBSNRRuidodePiso
S
OS
⋅+⋅+= log1002.676.1
[ ]dBcPtotruncamienespuriaMax ⋅−= 02.6.
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
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
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
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
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
Diseño del prototipo de transmisor FM con DDS (II)
Diseño del prototipo de transmisor FM con DDS (III)
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
Hardware: Plataforma DDS AD9852
Hardware: Plataforma DDS AD9852
HEADER DDS AD9852
Hardware: Plataforma DDS AD9852
Implementación evaluativa
Hardware: Transmisor FM
Hardware: Transmisor FM
Vista Interior del TX
Hardware: Transmisor FM
VCO y PLL
Hardware: Transmisor FM
Driver RF
Hardware: Transmisor FM
Amplificador RF
Hardware: Transmisor FM
Medidor de R.O.E.
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
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.