RA1 · Criterios de la entrega
El tema se recorre relacionando seis cuestiones: tarea de cada módulo, AM/FM, representación digital, elección de medidas, contraste con el manual e interpretación del resultado. Los modelos ayudan a ensayarlas; los valores del laboratorio se anotan cuando se midan.
Radiocomunicaciones · guía interactiva
Entiende la radio desde la señal hasta el altavoz.
Para seguir una comunicación hay que recorrer sus transformaciones: la información se incorpora a una onda, viaja y se recupera tras seleccionar la señal recibida. Aquí puedes ensayar sus etapas y sus comprobaciones.
Empezar el laboratorioTu mapa de estudio
Qué exige exactamente el RA 1
El objetivo no termina al nombrar un bloque: debes relacionarlo con la señal que recibe y con lo que permite medir.
Identificar módulos
Distinguir el papel de las etapas de audio, generación, mezcla, FI, filtrado y amplificación.
Distinguir AM y FM
Relacionar cada modulación con la propiedad que modifica en la portadora y reconocerla en su dibujo.
Reconocer señales digitales
Interpretar cómo bits y símbolos se representan cambiando amplitud, frecuencia o fase entre estados.
Medir parámetros
Elegir el medio de medida según se busquen tensión, frecuencia, potencia, nivel o ganancia.
Comparar con el manual
Comparar puntos de entrada y salida manteniendo condiciones y unidades equivalentes.
Relacionar e interpretar
Explicar qué relación puede tener una anomalía medida con el funcionamiento de una etapa.
Tema 1 · del documento de clase a la práctica
Arquitectura del ESP32 y sus bloques de radio
La referencia enlaza los fundamentos del RA 1 con el caso de un ESP32 clásico. Selecciona una etapa para relacionarla con periféricos, señales de audio y ensayos.
micrófono / sensor→Procesamiento
CPU + memoria→Wi-Fi / Bluetooth
baseband + RF→Antena
onda de 2,4 GHz
01Periféricos y ADCGPIO, ADC, DAC e I²S
1.2 y 1.3 · entorno y periféricos
De un pin a una señal digital
Entrada o salida
El GPIO permite adquirir un estado o mandar una salida. En el ESP32 clásico deben distinguirse las entradas GPIO34–39 y las conexiones que afectan al arranque.
Analógico → número
El ADC representa una tensión mediante un código. A 12 bits se dispone de 0 a 4095, aunque utilizar directamente 3,3/4095 solo aproxima la conversión y no sustituye la revisión de escala, referencia y calibración.
Número → tensión
En el ESP32 clásico hay dos DAC de 8 bits, en GPIO25 y GPIO26. Esa disponibilidad cambia entre familias; la señal escalonada necesita filtrado cuando se busca una forma suave.
Audio digital sincronizado
El bus I²S transporta muestras con líneas de reloj y datos. Un micrófono digital entrega esas muestras; una fuente analógica necesita acondicionamiento antes de la conversión.
¿Qué valor digital representa una tensión?
Ajusta la entrada del modelo de 12 bits y compara el código. El resultado de una placa física depende además de la atenuación y de la calibración utilizada.
En el tema aparece A0no identifica el mismo pin en todas las placas. Comprueba el ADC en el esquema de tu modelo y las restricciones de ADC2 al utilizar la radio.
02Audio, reloj y RFDe la captura de voz a la antena
1.4 a 1.6 · audio, reloj y radio
Cómo encajan los bloques especializados
Captura de sonido
Hay dos recorridos: micrófono I²S y tratamiento digital, o micrófono analógico, adaptación y ADC. El retardo de 1 ms del ejemplo corresponde aproximadamente a 1 kS/s, que no cubre una banda de audio de 20 kHz.
Referencia y relojes
El ESP32 clásico toma referencia de su cristal de 40 MHz y deriva otros relojes mediante PLL. Según el hardware y los ajustes, el RTC puede disponer de una referencia de 32,768 kHz.
LNA y cadena de RF
Una etapa LNA aumenta el nivel de señales débiles intentando limitar el deterioro de la relación señal/ruido. La ganancia y el ruido deben contrastarse en la documentación del dispositivo concreto.
Etapa de potencia
La etapa de potencia entrega energía a la ruta de antena. Su ajuste no es universal: intervienen canal, modulación, calibración y límites aplicables. El dato 84 del ejemplo de API no debe interpretarse como 84 dBm.
03Ejemplos de códigoArduino IDE y lectura analógica
1.2 · código legible
Dos ejemplos para entender la lógica
const int LED = 2;
void setup() {
pinMode(LED, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(LED, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(LED, LOW);
delay(1000);
}El LED de una DevKit puede estar conectado a otro GPIO; identifica tu placa antes de usar el ejemplo.
const int SENSOR = 34;
void setup() {
Serial.begin(115200);
analogReadResolution(12);
}
void loop() {
int lectura = analogRead(SENSOR);
Serial.println(lectura);
delay(100);
}La salida de este fragmento es un código bruto. Una lectura en milivoltios requiere el procedimiento de calibración o la API correspondiente al núcleo instalado.
La referencia mezcla ejemplos de Arduino IDE y ESP-IDF dependientes del entorno. Los fragmentos de aquí explican operaciones básicas y deben comprobarse con la versión y la placa del aula.
04Actividades y prácticasQué hacer y qué entregar
Actividades y prácticas del PDF
Qué tienes que hacer en el laboratorio
Configurar las herramientas, ejecutar una primera aplicación y registrar consumo, acompañando código y medidas con una explicación.
Relacionar entradas y salidas con sus señales, entregando esquema, programa y registros de medida.
Adquirir muestras I²S y justificar el análisis de la señal y el rendimiento observado.
Caracterizar espectro y potencia con el instrumental disponible y recoger valores e interpretación en el informe.
Actividades teóricas
El recorrido complementario compara controladores, sitúa bloques en el ESP32 y estudia modulaciones discretas, oscilación y amplificación RF.
Material del tema
La base de trabajo utiliza DevKit ESP32, protoboard y conexiones, LED con resistencia, pulsadores y potenciómetro; el micrófono I²S es opcional. Se prevén multímetro, osciloscopio y generador, con instrumental adicional cuando lo exija la medida RF.
La documentación del ejercicio pide fuentes, esquemas, resultados medidos y su interpretación. Confirma con el profesor qué parte corresponde a cada práctica.
El archivo PDF se conserva como referencia del temario y de sus ejemplos.
CE a · arquitectura
Abre cada bloque y sigue la señal
La organización dibujada es un modelo habitual de transmisión y recepción superheterodina; no pretende describir todos los equipos.
Frecuencia de radio (RF)
La señal de RF alcanza la antena con una frecuencia de trabajo que determina la sintonía. Su elección debe respetar la organización de bandas y canales.
Frecuencia intermedia (FI)
La mezcla combina recepción y oscilador local y genera componentes de suma y diferencia. El filtrado conserva la FI elegida: como ejemplo, 110,7 MHz y 100 MHz dejan una diferencia de 10,7 MHz.
Sintonía y bandas · exploración
Elige una frecuencia y encuentra una señal
Sintonizar supone seleccionar una parte del espectro. En este modelo, el paso del filtro coincide con una estación al ajustar su frecuencia.
Las estaciones, niveles y ancho de selección son ejemplos simplificados. Un receptor físico añade condiciones de propagación y filtrado que aquí no se representan.
Frecuencia no equivale a contenido
La frecuencia en MHz describe los ciclos de la portadora, mientras voz y música aportan el contenido que se transporta mediante la modulación.
La banda no describe por sí sola la modulación
AM y FM designan técnicas y también nombres coloquiales de servicios. La banda por sí sola no obliga a que toda señal utilice un único método.
CE b · laboratorio de ondas
Mueve los controles y compara AM con FM
La traza naranja representa el contenido y la verde la señal modulada. La escala se reduce para distinguir las ondas en pantalla.
AM: información en la amplitud
En AM convencional el nivel de la portadora sigue el audio, sin desplazar su frecuencia central ideal. Un detector de envolvente permite extraer ese contenido.
FM: información en la frecuencia
En FM el audio gobierna las variaciones instantáneas de frecuencia. El demodulador reconstruye el contenido a partir de ellas, con amplitud ideal constante.
CE c · señales digitales
Los bits también viajan sobre una portadora
Un bit puede valer 0 o 1. Un símbolo representa un estado capaz de codificar uno o más bits. Prueba hasta ocho bits para observar las representaciones básicas.
El dibujo representa estados ideales. El enlace físico requiere también filtrado, sincronización y codificación.
ASK
Cambia la amplitud según el estado: aquí se asigna una amplitud mayor al 1 y otra menor al 0.
FSK
Cambia la frecuencia, por lo que un estado acumula más oscilaciones que el otro durante el mismo intervalo.
PSK
Cambia la fase. Los estados BPSK están separados por 180° y la inversión de onda permite visualizar el cambio.
La elección de ASK, FSK o PSK no resuelve por sí sola reloj, errores y codificación. La información puede ser digital aunque la onda que la transporta siga siendo una magnitud física continua.
CE d, e y f · banco de trabajo
Medir, comparar e interpretar
| Qué se mide | Instrumento habitual | Qué te dice | Cuidado al comparar |
|---|---|---|---|
| Tensión de alimentación | Multímetro | Si el módulo recibe la tensión prevista. | Modo CC/CA, polaridad y punto de referencia. |
| Forma de onda y amplitud | Osciloscopio | La correspondencia de forma y nivel entre lo aplicado a la entrada y lo observado a la salida. | Sonda, atenuación, acoplamiento, impedancia y escala. |
| Frecuencia | Frecuencímetro u osciloscopio | Si oscilador, RF o FI trabajan donde corresponde. | Unidades: Hz, kHz o MHz; tolerancia del manual. |
| Nivel, espectro y ancho de banda | Analizador de espectro | La distribución de portadora, bandas laterales y componentes no deseadas en el espectro. | dBm no es dB; atender al ancho de resolución. |
| Potencia de transmisión | Vatímetro de RF y carga adecuada | Potencia entregada a la carga. | Impedancia, frecuencia y potencia admisible. |
Una comparación correcta
La comprobación parte del manual: identifica punto, señal y condiciones; mide con escala adecuada; registra valor, unidad y tolerancia; y explica el contraste entre entrada y salida según la tarea del bloque.
Ganancia y unidades
Al comparar potencias de entrada y salida, la ganancia expresada en decibelios se calcula como 10 log₁₀(Psalida / Pentrada). Para tensiones con igual impedancia: 20 log₁₀(Vsalida / Ventrada). La primera unidad expresa una relación; dBm fija como referencia una potencia de 1 mW.
Práctica guiada · CE e y f
Diagnostica un módulo con datos de ejemplo
El caso es un ejercicio de interpretación. En un equipo concreto las referencias se toman de su manual técnico.
Amplificador de FI
El manual del ejemplo indica una entrada de 50 mV RMS y una salida de 200 mV RMS ±10 %, obtenidas con igual impedancia y una excitación de prueba a 10,7 MHz.
180–220 mV
4× · 12,0 dB
2,4× · 7,6 dB
Fuera de rango
Tu interpretación
Si la entrada es la prevista, ¿qué interpretación de esta salida tiene mayor respaldo?
Si no hay salida
Antes de señalar un componente, descarta una alimentación incorrecta, una conexión, el punto de medida o un ajuste del instrumento.
Si hay salida pero deformada
El recorte de una onda puede responder a saturación o a exceso de excitación. Por su parte, eliminar componentes mediante filtrado no implica necesariamente aumentar el nivel.
Autoevaluación · 6 criterios
Comprueba si podrías explicarlo en un examen
Las doce cuestiones devuelven una explicación que permite localizar el concepto a revisar, tanto si aciertas como si no.
Mini glosario
Repaso final
Seis frases que debes poder explicar
1 · Cadena de transmisión
En transmisión: contenido, adaptación y modulación, etapa RF y antena.
2 · Cadena de recepción
En recepción: antena, selección y aumento de nivel, conversión a FI cuando exista y recuperación del contenido.
3 · Analógico
La envolvente cambia en AM; la frecuencia instantánea es la variable de FM.
4 · Digital
Los estados de ASK, FSK y PSK se distinguen por amplitud, frecuencia y fase, respectivamente.
5 · Medida
Una lectura solo puede interpretarse si incluye magnitud, unidad, condiciones e instrumento.
6 · Diagnóstico
La conclusión debe unir lo indicado en el manual con lo medido y con la tarea de la etapa.
El material del aula introduce las rutas de emisión y recepción, antena, sintonía y tratamiento de señales. Este recorrido añade la FI, las representaciones digitales y una pauta de medida para trabajar el RA completo.