Control automático de filtros para IC706MKII

El circuito que os presento es adecuado para controlar automáticamente la conmutación de filtros de un amplificador de potencia o del paso de entrada de un receptor de cobertura general que esté controlado por relés.

Dispongo de un IC-706MKII que genera una tensión entre dos pines de su multi-conector trasero, diferentes por cada banda o grupo de dos bandas si son muy cercanas. La variación de tensiones no es lineal si no que cambia escalonadamente, de forma aproximadamente igual a 1 volt entre bandas, lo que facilitaría el esquema inicialmente. Pero no todo va a ser tan fácil. La banda de 30m es discordante frente al escalonado y orden de tensiones:

Voltaje por banda
160 m	80 m	60/40 m	30 m	20 m	15/17 m	12/10 m	6/2 m
7.6	6.2	5.2	0.0	4.1	3.2	2.3	1.9

  
Desde hace tiempo pensaba en un comparador de tensión que estoy empleando en el lineal que quiero construir, basado en el “Kaolín” de EA1KO, Ramón (persona muy amable, generosa y gran técnico hacia el que no puedo si no demostrar mi admiración) y cuyas modificaciones he ido añadiendo en este blog.

Entre los cambios que he implementado está un lector de potencia con el LM3915, cuya escala es logarítmica, pero que tiene un hermano, el LM3914 que cambia de estado linealmente y que permite, mediante una resistencia, definir la amplitud de los escalones entre el encendido de los LED de su escala. Si además de los LED se controlan los relés de cambio de banda, la cosa, pensaba yo, estaba hecha.

Pues no, nos encontramos con la banda de 30 m. El LM3914 no enciende ningún LED con 0.0 V, por lo que no podríamos controlar esa banda automáticamente… ¿o sí? Estuve buscando entre la documentación del fabricante pero para hacer que la escala empezara en cero había que poner a -1.0 V la masa, lo que complicaba el circuito y comprometía el funcionamiento del resto de circuitos. Descartado.  La solución que he encontrado es añadir otro comparador, el famoso LM311, que pone en alto su salida sólo cuando la señal a su entrada es inferior a los 1.9 V de las bandas de VHF, con lo que se produce el cambio a la banda de 30 m. Para ello compara la tensión a su entrada con la caída entre los bornes de un simple diodo (vale cualquiera de silicio que tengamos, uno de esos que tenemos con los números borrados en el cajoncito de componentes).

 
En el esquema todas las resistencias son de 1K Ohm, salvo las dos indicadas de 3K3 y 6K6 (dos de 3K3 en serie). Los transistores, deben ser de cualquier tipo NPN capaz de manejar la corriente que consuman los relés a controlar. Yo, como utilizo dos relés por banda que consumen juntos 100 mA he utilizado los BD139 que tengo en el cajón de los reciclados. Estos transistores ponen a masa la salida cuando se excitan ya que los relés están conectados a +12 V en su lado común. 

Si el circuito va a ir dentro de un amplificador de potencia, es imprescindible añadir condensadores de desacoplo en las salidas, entrada y alimentación, además de una caja metálica independiente, para evitar comportamientos erráticos.

Para añadir un poco más de versatilidad al amplificador, he añadido en paralelo con las salidas de este circuito las conexiones de cambio de banda manual que se hace con un conmutador rotativo de 8 posiciones, de modo que mientras utilice mi ICOM pueda realizar el control automático, pero si uso otro equipo pueda cambiar manualmente. El modo de que no interfieran el conmutador mecánico y el automático es hacer que las masas de ambos pasen a través de un conmutador cuyo pin común vaya a masa.

Desconozco que otros equipos, además de los ICOM tienen esta posibilidad de control, y si los escalones entre bandas son similares. En cualquier caso, con mínimos cambios es posible adecuar a cada caso este circuito.

73 de Juan, EB3BNJ

 

Acoplamiento de impedancias en filtros pasa-banda

 

Últimamente he estado jugando un poco con filtros de paso banda. Después de dar bastantes vueltas he encontrado algunos detalles que seguro que muchos electrónicos o experimentadores con experiencia seguro que saben, pero que rara vez lo trasladan negro sobre blanco para que los demás podamos conocerlos.

Si quieres hacer un filtro de paso-banda para el paso de entrada de un preamplificador de radio, por ejemplo, se debe plantear con la impedancia práctica más alta posible (500 ó 1000 ohm, por ejemplo) y después buscar el punto en las bobinas de entrada y salida en el que se acople por medio de sendas tomas intermedias a los 50 ó 75 ohm preceptivos. Veamos cual es la fórmula:

Dónde, No son las espiras  a la que se hace la toma desde el lado frío, N_t es el número total de espiras de la bobina, Z_o es la impedancia de la toma intermedia y Z_f la impedancia de cálculo del filtro.

De ahí podemos extraer, para saber N_o, que es la incógnita que tendremos normalmente:

Por ejemplo. Calculamos un filtro de 500 ohm de impedancia pero tenemos que acoplarlo a la línea de la antena y la entrada del receptor de 50 Ohm. Las espiras de la bobina de entrada son 12.

El resultado sería 3.8 espiras, aproximadamente. En ese punto tendremos el acoplamiento óptimo y por tanto el comportamiento más parecido al calculado, tanto en cuanto al ancho de banda como a las pérdidas.

73, Juan

Preamplificador para Onda Larga.

 

Lo confieso, me encanta escuchara las ondas media y larga. Suelo utilizar el dipolo para 40m para estos usos, pero cuando estoy fuera, a veces he necesitado un poco de ayuda con pequeños hilos. En mis sucesivos coches siempre he tenido radios de serie con onda larga. En la compra de uno de ellos, cuando le preguntamos al vendedor si la radio tenía OL nos dijo que era la primera vez en 25 años que alguien le había hecho esa pregunta y fue a enterarse. Como tenía OL, lo compramos. Ahora la cosa va a ser más fácil para futuros vendedores, porque RMC (Radio Montecarlo) ha cesado sus emisiones, que son las que seguíamos desde el coche, por lo que habrá que pasarse a la radio por internet.

Pero bueno, aún quedan muchas otras emisoras y hay que aprovechar el invierno y el ciclo solar bajo para poder seguir escuchando estas bandas bajas, bien sea en la parte de radiodifusión como en la de emisoras utilitarias.

Por eso hoy os presento un sencillo preamplificador a FET, protegido contra rayos y estática y bien filtrado para que podáis escuchar las ondas largas con facilidad. El esquema no puede ser mucho más sencillo y no es más que un adaptador de alta impedancia que hace que todas las señales que sin una buena adaptación se perderían, lleguen a la entrada de nuestro receptor.

El filtro es un paso bajo con gran atenuación a partir del inicio de la OM, lo que nos ayuda a eliminar a posibles interferencias de los emisores locales de esta banda.

 

73, Juan

Receptor FM a válvula y baja tensión de placa

Para empezar el año y siguiendo en los experimentos con válvulas trabajando a baja tensión de placa, me he lanzado a construir un receptor de FM para complementar el amplificador a pentodos PL504 y EF183 del mes pasado.

El esquema es muy sencillo y sacado de internet. El tubo es un 6J1, un pentodo similar al EF95, pero más barato y en producción actualmente.

La cosa no podía ser más sencilla, con muy pocos componentes, como ocurre con el amplificador, pero a la hora de la verdad la 6J1 no arrancaba a oscilar. Al principio lo achaqué a la construcción con los componentes al aire, así que lo pasé todo a un circuito impreso pero tampoco funcionaba. Sólo podía haber un culpable: la alimentación y su ruido. Algo así ya me había ocurrido hace algunos años con un super-regenerativo a transistores en que la frecuencia de impulso del oscilador se anulaba con el ruido de una fuente conmutada.

La fuente, como ya comenté en mi entrada anterior, era de una impresora con dos salidas de 32 y 16V. Como todos estos alimentadores, era una fuente conmutada bastante ruidosa, que incluso se escuchaba en el amplificador, así que he optado por hacer una fuente lineal, con un transformador de 18+18v y 9+9v. A partir de estos secundarios he logrado extraer los 32V y los 6.3v que necesitaba. Sin el ruido de la fuente conmutada la 6J1 ha oscilado sin problema y he podido escuchar el soplido característico de los regenerativos.

Como se puede apreciar en el esquema el receptor no es mas que un oscilador al que se le inyecta la señal de la antena a través de acoplamiento inductivo y del que se extrae la modulación por medio de un filtro LC (33uH/ 6n8) y cuyo factor de amplificación se regula por el potenciómetro de 20K. La sintonía se realiza por medio de un condensador variable, que en mi caso es de 5/50 pF, pero que puede ser menor para sólo sintonizar la banda de FM comercial. En cuanto a las bobinas, dependen del proceso constructivo. En mi caso 3 espiras de hilo de 0.5 mm y diámetro de 10 mm al aire ha sido adecuado, pero la sintonía cambia según su separación al plano de masa, la separación entre espiras, etc. El bucle de antena no es crítico: una o dos espiras son suficientes.

No esperéis un receptor de HI-FI, porque el soplido es importante cuando la señal de la emisora no es muy potente, pero no se puede pedir más con menos. Ah, cuidado con las fuentes conmutadas...

Espero que lo probéis. 73 de EB3BNJ

Amplificador a válvulas y baja tensión de placa

Cada año llevo a Merca-Ham alguno de mis proyectos. En 2012, por ejemplo, presenté una radio-cazuela para onda media y en 2013 un receptor para la misma banda con una válvula ECC82 con baja tensión de placa. Esto de no correr riesgo de electrocutarme y a la vez utilizar válvulas me abrió las ganas de seguir en esta dirección pero sin lámparas especiales, que son bastante caras, sino con las que tengo guardadas.

Un reto importante para mí era tener un amplificador, lógicamente de baja potencia, pero que me permitiera utilizarlo con cualquier radio regenerativa sin necesidad de mi amplificador a LM386 (el que se ve metido en una lata de mantequilla de Soria, la mejor del mundo, en mi video de Youtube). Dándole vueltas a lo que se ve por ahí llegué a un par de artículos de Elektor en que se habla de válvulas a baja tensión y en los que, entre otras cosas, se propone un paso final con EL504, PL504, y similares.

Yo tengo algunas PL504 y me propuse montarlo, con la sorpresa de que la ganancia es pequeña y precisa de bastante señal de entrada, por lo que se necesita preamplificar la entrada para utilizarlo con las pequeñas amplitudes que entregan los regenerativos.

El segundo paso fue crear un preamplificador a ECC82 ó ECC83 con ambos triodos en serie. Vi varios esquemas por la red, pero ninguno funcionaba por tener las polarizaciones de reja mal realizadas (algo que era previsible al ver los esquemas). Cuando corregí los errores vi que estas dobles triodos no llegaban a los 3 ó 5 dB de ganancia, así que las descarté.

El siguiente paso lógico era elegir un pentodo de señal. Como tengo algunas EF183 y EF184 me decidí a utilizar una configurada como triodo, es decir, con las rejillas pantalla y supresora unidas a la placa, para que los electrones se aceleraran lo suficiente con la baja tensión de ánodo y con la reja de control polarizada como un transistor (desde el positivo y no como tradicionalmente con una resistencia a masa y se ve en esquemas que andan por ahí). Hay que aclarar que en estos pentodos las rejas están más juntas que en los triodos, por lo que el salto de los electrones desde el cátodo al ánodo es más fácil. No se pueden utilizar pentodos con la supresora unida al cátodo.

Por último dos apuntes. El transformador de salida debe ser grandote (el que he puesto yo es de 2A) para que no haya pérdidas en el primario. Hay que buscar el que tenga menos resistencia en el devanado. El transformador entre etapas es uno pequeño sacado de una radio vieja, de los que se usaban en los amplificadores en clase B de los pequeños receptores a transistores. Conviene probar los que se tengan a mano. No funcionan los de las fuentes de alimentación conmutadas.

La alimentación es de una impresora HP que tiene dos salidas, de 32 y 16V. Yo he utilizado la de 32V, lo que me ha permitido poner los dos filamentos en serie, ya que ambos consumen 0.3A y sus tensiones de trabajo son 27 y 6.3 V.

Al final, el esquema muestra lo simple que queda el amplificador. No se me ocurre hacer algo así con menos componentes.

Espero que os guste. 73 de EB3BNJ

Fuente de laboratorio con 723.

Tengo una cierta cantidad de LM723 en mi cajón de componentes. Desde hace tiempo he querido utilizarlos, por unas cuantas razones, a saber: porque es un circuito de los años 70 que aún está en producción, lo que implica que es un buen circuito, porque permite realizar, indistintamente alimentadores positivos, negativos, lineales o conmutados. Porque lleva integrado un regulador de tensión que llega hasta los 30 V sin problemas y un limitador de corriente, que hace de cualquier diseño un circuito casi indestructible. Además permite crear fuentes con un rizado muy bajo y una regulación excelente.

Una vez explicado todo esto vamos al asunto que nos ocupa. Como no disponía de un transformador adecuado y si de un par de los utilizados en iluminación, de 12 V y 4.1 A, los he puesto en serie, con lo que tras el puente rectificador tenemos 27.5 V, prestos y dispuestos a ser regulados. El esquema es muy sencillo. Voilà.

El potenciómetro de corriente es de 500 ohm y el de tensión de 10K Ohm. Los transistores de potencia son los sempiternos 2N3055, pero se puede utilizar cualquier otro tipo adecuado a la intensidad a manejar. El resto es ponerlo dentro de una caja, y adornarlo con lo que queramos (led, interruptor, instrumentos de medida, etc), yo, además he añadido un LM317 para poner tres salidas de 5 V, dos de ellas en formato USB.

El aspecto  por dentro es este.

A disfrutarla.

73 de Juan

Alimentación para el circuito de control

 Las tripas del circuito de control voy a cambiarlas en buena medida. El primero de los cambios ha sido el paso de 18V a 12V, ya que dispongo de relés de esa tensión. Ramón, EA1KO ha utilizado en uno de los casos una resistencia para activar el relé de 12V y en el otro ha puesto en serie un bobinado de 12 y otro de 6V. Esto último, si las intensidades que atraviesan las bobinas son muy diferentes no funcionaría, ya que uno, el de menor intensidad, limitaría la acción del otro relé. Para evitar esto he optado por poner la circuitería a 12V.

Dispongo de una buena cantidad de LM723, pero prefiero utilizarlos para circuitos en los que un bajo rizado sea un factor importante, como por ejemplo audio. Además, como quiero rebajar el consumo y por tanto la disipación de calor, me he decantado por un circuito integrado que permite una entrada de hasta 55V y los convierte, cambiando el valor de una sola resistencia a cualquier tensión entre 3.3 y 50V, el L4971, que tiene una eficiencia del 93% a 12V y 1,5A.  

Adjunto un sencillo circuito impreso, extraído de la hoja de características del L4871que adjunto para facilitar la colocación de los componentes.

El condensador marcado C3 en el circuito impreso no se utiliza. Atención a la tensión de los condensadores, que debe ser adecuada (63v o más en el lado de entrada y 25v o más en la parte de salida).

73 y soldador caliente.