RA1 · Criterios de la entrega
Consultar el enunciado del profesor ↗
La documentación se organiza en seis ejes: función de los módulos; AM y FM; transmisión digital; medida de parámetros; comparación entrada/salida con manual; interpretación de los resultados. Los ejemplos y simuladores de los capítulos permiten estudiar cada criterio; las medidas de laboratorio deben registrarse cuando se realicen.
Radiocomunicaciones · guía interactiva
Entiende la radio desde la señal hasta el altavoz.
Una estación transforma información en ondas de radio. El receptor selecciona una señal entre muchas y recupera su contenido. Explora los bloques, cambia las señales y aprende a comprobar un equipo.
Empezar el laboratorioTu mapa de estudio
Qué exige exactamente el RA 1
No basta con memorizar nombres: también debes reconocer señales, medirlas y explicar qué significan las medidas.
Identificar módulos
Reconocer la función de audiofrecuencia, oscilador, mezclador, frecuencia intermedia, filtros y amplificadores.
Distinguir AM y FM
Ver qué propiedad de la portadora cambia y saber identificar ambas señales en una gráfica.
Reconocer señales digitales
Bits, símbolos y cambios discretos de amplitud, frecuencia o fase.
Medir parámetros
Usar el instrumento correcto para tensión, frecuencia, nivel, potencia y ganancia.
Comparar con el manual
Contrastar entrada y salida en puntos de prueba, con las mismas condiciones y unidades.
Relacionar e interpretar
Vincular una medida anómala con la función del módulo y proponer una causa razonable.
Tema 1 · del documento de clase a la práctica
Arquitectura del ESP32 y sus bloques de radio
El documento del tema combina los fundamentos del RA 1 con un ejemplo concreto: el ESP32 clásico. Pulsa cada bloque para ver su papel y después explora los periféricos, el audio y las prácticas.
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
Un GPIO lee un pulsador o controla un LED. Algunos pines tienen restricciones: los GPIO 34–39 del ESP32 clásico son solo de entrada; los pines de arranque requieren atención.
Analógico → número
El ADC muestrea una tensión y entrega una lectura digital. La resolución de 12 bits permite códigos de 0 a 4095, pero convertirlos directamente con 3,3/4095 es solo una aproximación: la atenuación, referencia y calibración importan.
Número → tensión
El ESP32 clásico tiene dos salidas DAC de 8 bits en GPIO25 y GPIO26. No todos los ESP32 incluyen DAC, y una escalera digital requiere filtrado si quieres una onda suave.
Audio digital sincronizado
I²S transmite muestras de audio mediante reloj de bits, selección de palabra y datos. Un micrófono I²S ya entrega muestras digitales; un micrófono analógico necesita adaptación y ADC.
¿Qué valor digital representa una tensión?
Mueve la tensión aplicada al modelo ideal de 12 bits. En un montaje real, la tensión utilizable y la precisión dependen del ajuste de atenuación y de la calibración.
En el tema aparece A0; ese alias no es universal. Para una placa concreta, elige un GPIO ADC válido según su esquema. Con Wi-Fi activo, conviene revisar las restricciones de ADC2 en el ESP32 clásico.
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
Micrófono I²S → muestras digitales → procesamiento. O micrófono analógico → acondicionamiento → ADC → muestras. El ejemplo del PDF espera 1 ms entre lecturas: eso equivale aproximadamente a 1 kS/s, insuficiente para cubrir una señal de audio de 20 kHz.
Referencia y relojes
El cristal de 40 MHz proporciona una referencia al ESP32 clásico. Una PLL genera relojes derivados para la CPU y otros circuitos. El reloj RTC puede usar una fuente de 32,768 kHz, según la configuración y el hardware.
LNA y cadena de RF
El amplificador de bajo ruido eleva una señal débil antes de etapas posteriores. Lo importante es aumentar nivel sin empeorar demasiado la relación señal/ruido. La ganancia y figura de ruido concretas se consultan en la hoja de datos del chip o módulo medido.
Etapa de potencia
El amplificador de potencia alimenta la ruta hacia la antena. La potencia que puedes configurar depende del canal, la modulación, la calibración y los límites reglamentarios. El valor 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 pin del LED integrado no es el mismo en todas las placas. Comprueba el esquema de tu DevKit.
const int SENSOR = 34;
void setup() {
Serial.begin(115200);
analogReadResolution(12);
}
void loop() {
int lectura = analogRead(SENSOR);
Serial.println(lectura);
delay(100);
}Imprime la lectura cruda. Para obtener mV con más precisión, usa la calibración o la API apropiada para tu versión del núcleo.
El PDF incluye ejemplos de Arduino IDE y ESP-IDF, pero algunos están mezclados o dependen de versiones concretas. Estos fragmentos se centran en la idea básica y deben comprobarse con la placa y el entorno utilizados en clase.
04Actividades y prácticasQué hacer y qué entregar
Actividades y prácticas del PDF
Qué tienes que hacer en el laboratorio
Preparar el entorno, cargar un programa sencillo y medir consumo. Entrega: código comentado, medidas e informe.
Conectar entradas y salidas y observar señales. Entrega: esquema, código y medidas.
Capturar audio por I²S y analizar la señal. Entrega: código, análisis e informe de rendimiento.
Medir potencia y espectro con los instrumentos disponibles. Entrega: tabla de medidas, análisis e informe técnico.
Actividades teóricas
Comparar microcontroladores, localizar bloques en el diagrama del ESP32, estudiar ASK/FSK/PSK, revisar cristal y osciladores y analizar amplificadores de RF.
Material del tema
ESP32 DevKit, protoboard, jumpers, LED y resistencia, pulsadores, potenciómetro y micrófono I²S opcional. Para medir: multímetro, osciloscopio y generador de señales. La medición RF completa puede requerir instrumental específico adicional.
Entregables citados: código fuente, informes con mediciones, esquemas y análisis de resultados. Comprueba con tu profesor los requisitos exactos de cada práctica.
Se incluye el PDF original para conservar los ejemplos y el orden del tema.
CE a · arquitectura
Abre cada bloque y sigue la señal
Los equipos reales varían. Este recorrido representa un transmisor y un receptor superheterodino habituales.
Frecuencia de radio (RF)
Es la señal que se transmite por la antena. La frecuencia elegida determina dónde sintonizar; las bandas y canales están regulados.
Frecuencia intermedia (FI)
En un receptor superheterodino, el mezclador combina la señal recibida con el oscilador local y genera componentes a suma y diferencia de frecuencias. Un filtro selecciona la FI prevista. Ejemplo didáctico: 100 MHz y oscilador local de 110,7 MHz producen una diferencia de 10,7 MHz.
Sintonía y bandas · exploración
Elige una frecuencia y encuentra una señal
El receptor debe seleccionar una porción del espectro y rechazar las demás. Mueve el dial: cuando coincida con una estación de ejemplo, el filtro deja pasar esa señal.
Las tres emisoras son ficticias. El ancho de selección y los niveles están simplificados; una radio real tiene filtros y condiciones de recepción más complejos.
Frecuencia no equivale a contenido
Los MHz indican cuántos ciclos tiene la portadora por segundo. La música o la voz son la información que se incorpora mediante modulación.
La banda no describe por sí sola la modulación
AM y FM nombran métodos de modulación; también se usan para referirse coloquialmente a servicios de radiodifusión. No toda señal en una banda está obligada a usar una única técnica.
CE b · laboratorio de ondas
Mueve los controles y compara AM con FM
La onda naranja es la información de baja frecuencia. La verde representa la portadora modulada. El dibujo es conceptual y usa una escala reducida para que puedas verla.
AM: información en la amplitud
Al variar la señal de audio, crece o disminuye la amplitud de la portadora. Su frecuencia central se mantiene fija en el modelo ideal. Un detector de envolvente puede recuperar el audio de una AM convencional.
FM: información en la frecuencia
La frecuencia instantánea sube o baja de acuerdo con el audio. Su amplitud ideal se mantiene constante. Un demodulador de FM traduce esas variaciones de frecuencia a información.
CE c · señales digitales
Los bits también viajan sobre una portadora
Un bit puede valer 0 o 1. Un símbolo es un estado de la señal transmitida y puede representar uno o varios bits. Introduce hasta ocho bits y observa tres formas básicas de representarlos.
Representación ideal simplificada: los sistemas reales aplican filtrado, codificación y sincronización.
ASK
Cambia la amplitud entre estados. En el ejemplo, un 1 produce una onda grande y un 0 una pequeña.
FSK
Cambia la frecuencia. Un estado tiene más ciclos en el mismo tiempo que el otro.
PSK
Cambia la fase. En BPSK, los dos estados se separan 180°. Un cambio de fase puede aparecer como inversión de la onda.
ASK, FSK y PSK son familias de modulación; la transmisión digital también requiere temporización, codificación y tratamiento de errores. Que los datos sean digitales no significa que la onda electromagnética deje de ser 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 | Si la señal entra y sale con la forma y nivel esperados. | 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 | Portadora, bandas laterales, señales espurias y ocupación. | 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
1. Localiza el punto de prueba, las condiciones y el valor esperado en el manual. 2. Mide entrada y salida con instrumento y escala adecuados. 3. Anota valor, unidad y tolerancia. 4. Compara y explica si la diferencia encaja con la función del módulo.
Ganancia y unidades
Si mides la misma magnitud de potencia en entrada y salida, la ganancia en dB es 10 log₁₀(Psalida / Pentrada). Para tensiones con igual impedancia: 20 log₁₀(Vsalida / Ventrada). dB expresa una relación; dBm expresa potencia referida a 1 mW.
Práctica guiada · CE e y f
Diagnostica un módulo con datos de ejemplo
Este caso es inventado para practicar. Los valores válidos de un equipo real deben salir 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 %, medidas con la misma impedancia y una señal de prueba de 10,7 MHz.
180–220 mV
4× · 12,0 dB
2,4× · 7,6 dB
Fuera de rango
Tu interpretación
Con una entrada correcta y esa salida, ¿qué conclusión está mejor apoyada?
Si no hay salida
Verifica alimentación, entrada, conexiones, configuración del instrumento y punto de prueba antes de atribuir el fallo a un componente concreto.
Si hay salida pero deformada
Una forma de onda recortada puede indicar saturación o un nivel de entrada excesivo. Un filtro puede reducir componentes no deseadas sin amplificar la señal.
Autoevaluación · 6 criterios
Comprueba si podrías explicarlo en un examen
Doce preguntas con explicación inmediata. Las respuestas incorrectas sirven para localizar el concepto que conviene repasar.
Mini glosario
Repaso final
Seis frases que debes poder explicar
1 · Cadena de transmisión
Información → tratamiento y modulación → amplificación de RF → antena.
2 · Cadena de recepción
Antena → selección y amplificación → posible conversión a FI → demodulación → audio o datos.
3 · Analógico
AM modifica la amplitud; FM modifica la frecuencia instantánea.
4 · Digital
ASK, FSK y PSK representan estados mediante amplitud, frecuencia o fase.
5 · Medida
Todo valor necesita magnitud, unidad, condiciones e instrumento adecuado.
6 · Diagnóstico
Compara la medida con el manual y relaciona el resultado con la función del bloque.
Las fotos de clase muestran la idea general de emisor, receptor, antena, sintonía, filtros, amplificación y bandas. Esta guía desarrolla además FI, modulación digital y procedimientos de medida para cubrir el RA completo.