lunes, 7 de septiembre de 2015

Ventilador electrónico

Tener un conmutador controlado por temperatura es un complemento muy útil para nuestra estación, ya sea para refrigerar la parte trasera de nuestro equipo de radio o el disipador de una fuente de alimentación. 
En la red se pueden encontrar multitud de esquemas, muchos de ellos con amplificadores operacionales, o con una gran cantidad de componentes. Lo nuestro va a ser más sencillo y además nos va a permitir dar salida a alguno de esos transistores PNP de germanio -los sempiternos AC125/126 o alguno de esos SFT o 2SB de los que desconocemos las características pero que jamás hemos tirado-. ¡Ahora ha llegado su momento! Se va a convertir en una magnífica sonda de temperatura. Uno de los principales defectos de los transistores de germanio era la gran variación de sus características con la temperatura, de modo que era conveniente hacerlos trabajar siempre de forma que disiparan poco calor para que no se “embalasen” y se autodestruyeran por si mismos. Nos hemos aprovechado del cambio que se produce en la intensidad de colector, que aumenta con la temperatura para convertirlo en un sensor. Así se sencillo. Además hemos añadido un par de transistores de silicio trabajando en conmutación y un ventilador de PC que funcione a 12v.


El potenciómetro ajusta el punto de disparo en que se encenderá el motor del ventilador. Hay que disipar el calor del BD139 según el consumo del ventilador. No tiene más secreto. ¡Se acabaron los calores!.

miércoles, 25 de febrero de 2015

Atenuadores

Un problema importante con el que nos encontramos cuando hacemos conexiones entre diferentes aparatos o circuitos es que los niveles de señal sean adecuados entre la salida de uno y la entrada del siguiente. Esto se aprecia especialmente en audio y en radiofrecuencia.

En el caso de las frecuencias de audio los posibles excesos de señal se traducen en distorsiones que son claramente audibles.

Cuando hablamos de radiofrecuencia nos encontramos con sobremodulaciones, frecuencias fantasma, etcétera. 

Para evitar estos desequilibrios en radio presento esta tabla que muestra los valores que deben tener los atenuadores para una impedancia de 50 Ohm, la habitual en estas frecuencias.


Para utilizarla sólo hay que decidir qué tipo de atenuador queremos emplear (en "Pi" o en "T") y el grado de atenuación que necesitamos.


Por ejemplo, si queremos emplear un atenuador en "T" de 20 dB, debemos utilizar dos resistencias de 41 Ohm para la rama horizontal y una de 10 Ohm para la vertical.

Espero que os sea útil.

Juan, EB3BNJ 

viernes, 13 de febrero de 2015

Preamplificador-compresor para micrófono.

La alta tecnología de los transceptores actuales deja pocos resquicios a que el aficionado pueda efectuar mejoras. Si nos decidimos a abrir nuestro equipo solemos maravillarnos por el alto grado de miniaturización y volvemos a cerrarlo con la sensación de no saber del todo qué es lo que hemos visto ahí dentro y sólo podemos optar a tratar de mejorarlo con accesorios que, en general, compramos y que poco o nada suelen aumentar las prestaciones del equipo pero que adaptan sus características a nuestras necesidades o peculiaridades operativas. En mi caso, después de añadir a mi IC-706MKII el DSP opcional (la única vez que lo abrí), decidí comprar un nuevo micrófono, ya que el  original, aunque efectivo, es poco estético y de mano.


Siempre había querido tener un Shure 55SH, con su estética de los años 50, pero con las prestaciones adaptadas a los standares de calidad actual. Una opción era adquirir alguna de las recreaciones específicas para radioaficionados que de él se han hecho, pero lo descarté porque no quería renunciar a poder utilizarlo en menesteres musicales. La curva de respuesta de frecuencias de este micrófono es de muy alta fidelidad, pero el bajo nivel de señal que entrega - mucho menor que la del electret original de ICOM- representa un problema a la hora de adaptarlo al transceptor. Se imponía añadir un preamplificador, con corrección tonal para adecuarlo a mi voz y, ya puestos, la capacidad de comprimir la señal resultante para utilizarlo en transceptores que no incluyan en su sección de BF un compresor o un procesador, tan frecuentes en los equipos modernos como el IC-706MKII.


Si analizamos el circuito podemos ver que es muy simple, sin circuitos integrados ni componentes críticos, ya que casi cualquier transistor NPN de silicio puede servir y los valores de resistencias y condensadores pueden variar dentro de márgenes bastante amplios. He utilizado el BC548B porque está especialmente preparado para preamplificar audio dada su baja figura de ruido.


La primera figura muestra el esquema, que consta de dos etapas amplificadoras en clase A prácticamente idénticas (T2 y T3). Entre ellas se intercala la red de filtrado de frecuencias de la segunda figura y dos transistores (T1 y T4) que comprimen la señal resultante. La ganancia en tensión de ambas etapas está alrededor de 10, la primera para poder aumentar convenientemente la señal del micrófono y la segunda para contrarrestar las pérdidas de la red de ecualización, con el posterior paso por un potenciómetro de volumen.

Para lograr la compresión, la señal de salida tomada del colector de T3 es amplificada por T4 y rectificada por dos diodos de germanio (D1 y D2). A su salida se encuentra una tensión positiva que aumenta cuanto mayor es la amplitud de la señal de entrada del preamplificador. Con ella se polariza la base de T1, que deriva la señal del micrófono hacia masa cuanto mayor es el voltaje, lográndose de este modo el efecto de compresión. Si se desea variar la tensión de control de T1 sólo es necesario cambiar la resistencia de 1kOhm de su base o sustituirla por una resistencia ajustable. Si queremos disminuir el tiempo de respuesta del compresor se puede cambiar, e incluso eliminar, el condensador unido al cátodo de D2 y la citada resistencia.

En el esquema de la segunda figura, el potenciómetro de la parte superior de la red Baxandall controla las frecuencias graves, el medio las medias y el inferior las agudas.

En mi caso he realizado el circuito dividido en dos placas de prototipo para adecuar el acceso a los controles de tono y al espacio dentro de la caja. Nada impide realizar un circuito impreso adecuado, lo que puede hacer más cómodo el montaje para quienes estén acostumbrados a los kits.


 73 de Juan, EB3BNJ.

jueves, 12 de febrero de 2015

Receptor con ECC82 y baja tensión de placa.

En la anterior edición de Merca-Ham®, la de 2014, presenté un pequeño receptor regenerativo con una válvula ECC82 (12AU7 en nomenclatura americana) alimentada con tan sólo 12v de placa y filamento. Para verlo, sólo hay que entrar en el siguiente enlace:

Para los no iniciados hay que decir que las válvulas suelen trabajar con tensiones de placa (ánodo) bastante más elevadas, suficientes para darnos un buen susto si las tocamos, que pueden ir de los 250 v en receptores de radio antiguos, a varios miles de voltios en hornos de microondas o amplificadores de radio. Por ello os recomiendo ir con mucho cuidado si queréis empezar a experimentar con ellas y probar con este receptor, con lo que no os privareis del encanto de estos componentes pero sin tener posibilidad de electrocutaros.

Para realizar esta radio es necesario tener una ECC82, por varias razones. La primera es que es una válvula que contiene dos triodos (el equivalente a los transistores en el mundo de los semiconductores) que son capaces de mantener una buena ganancia con baja tensión. La segunda, que sus filamentos se puede alimentar con 6 volt al ponerlos en paralelo, o 12 volts al cablearlos en serie. Son baratas (menos de 6 € en ebay) y se pueden encontrar fácilmente en las tiendas de electrónica (al menos en Barcelona y Madrid) y en internet. Otras como las ECC83, también muy comunes, no acaban de arrancar a oscilar.
  
El esquema es bastante sencillo.


 La primera sección de la válvula es poco más o menos un oscilador en el que se inyectan las señales provenientes de la antena. La realimentación se produce en el circuito de reja y cátodo (patillas 7 y 8) y la amplificación se controla con el potenciómetro conectado al ánodo (patilla 6), de modo que se mantenga la oscilación y por tanto actua también como control de volumen. En el ánodo se encuentra la señal de baja frecuencia, mezclada con la de RF. La radio frecuencia se va hacia masa gracias al condensador de 330 pF, que presenta una impedancia muy baja para la RF pero muy alta para la baja frecuencia, que se va hacia la rejilla del segundo triodo (patilla 2), donde se amplifica y puede escucharse a través del auricular.


Yo he puesto un LED blanco bajo la válvula, aprovechando el hueco central del zócalo, y alimentado a través de una resistencia de 1K5 Ohm, con lo que a oscuras queda un efecto curioso. El el video de Youtube utilicé un pequeño amplificador para no tener que usar los auriculares, que hubieran sido poco adecuados por el ruido propio de la feria Merca-Ham®. Los datos que no se indican en el esquema son: En la bobina de sintonía y antena, el primario está constituido por unas 20 espiras y el secundario de unas 80 a 100 espiras con dos tomas a 1/3, una para conectar el cátodo y otra para la antena 1. El condensador variable es uno normal para onda media, de 410pF máximo. El transformador que utilicé era específico para salida de audio de una UCL82, pero uno de 220v/12v ó 220v/ 9v servirá perfectamente para auriculares de baja impedancia. El potenciómetro es de 47K Ohm.


¡A disfruarlo!

miércoles, 3 de septiembre de 2014

Cómo medir la impedancia de entrada de un amplificador de audio.

A menudo disponemos de micrófonos de los que conocemos la impedancia pero no sabemos cual es este valor en el amplificador o preamplificador de audio en el que queremos conectarlo. Como hablamos de impedancia la cosa no es tan sencilla como utilizar el tester. Vamos a ver cómo hacerlo de una forma sencilla. Para ello necesitaremos un generador senoidal de 1 KHz (porque ésta es la frecuencia a la que se refieren las impedancias en audio, por convenio) un potenciómetro (es bueno tener varios, de por ejemplo, 10 KOhm, 250 Kohm, 1 MOhm y 5 MOhm, para poder tener una buena resolución en el margen de medida) y un instrumento de medida, ya sea un voltímetro de corriente alterna o un osciloscopio. Para proceder a la lectura hay que realizar el siguiente montaje:



Para ello empezamos cortocircuitando el potenciómetro para que la señal del generador llegue al amplificador (o preamplificador) y mediremos la tensión a su salida (V1). Inciso:  Es importante que la señal de entrada sea senoidal para que no haya otras frecuencias implicadas y por tanto impedancias complejas, por lo tanto habrá que procurar que la senoide no se recorte, ya que una onda no senoidal implica armónicos. Una vez tenemos la lectura (V1), eliminamos el cortocircuito y movemos el cursor del potenciómetro hasta que la señal de salida (V2) sea igual a la mitad de V1. En ese momento tan sólo hay que leer con un tester la resistencia entre los extremos del potenciómetro y tendremos el valor de la impedancia del amplificador. Así de fácil.

La justificación es muy sencilla. Cuando la resistencia del potenciómetro es la misma que la impedancia del amplificador  la tensión de entrada (Vi) se divide por la mitad (Vs), lo que se entiende mejor si vemos el esquema equivalente (R1 es la impedancia del amplificador):



 Como ahora se hace evidente, tenemos un divisor de tensión a resistencias. Evidentemente con una resistencia cualquiera, en vez de un potenciómetro y la medida precisa de las tensiones también se puede llegar el mismo punto, pero creo que con la utilización del potenciómetro es más didáctico ¿verdad?.

En el caso de que queramos hacerlo de esta manera, sólo hay que utilizar la fórmula:

Vs/Vi= R1/(R1+Rp)

Siendo Rp la resistencia que estaría en lugar del potenciómetro y el resto de variables las ya vistas.

73 de Juan

  

domingo, 29 de junio de 2014

Generador de diente de sierra lineal.

Este circuito es muy simple y no debe faltar en nuestra mesa de experimentación, tanto si somos aficionados a los circuitos de audio como de radio.


Dada la linealidad de su forma de onda, un diente de sierra  creciente, y la posibilidad de cambiar de frecuencia actuando sobre el potenciómetro, nos permite utilizarlo para comprobar la bondad de la amplificación en un equipo de audio dentro de un determinado rango.

En el caso de utilizar su salida para pilotar un VCO, se puede generar un barrido de frecuencias, cuya linealidad sólo dependerá del varicap y los componentes asociados a éste. ¿Y eso para qué sirve? La respuesta es sencilla: podemos comprobar los factores de forma de filtros e incluso fabricarnos un analizador de espectro (incluyendo unos cuantos pasos que comentaremos en otro momento.

En cuanto a su uso en el campo de la audiofrecuencia, se puede comprobar la linealidad de la amplificación de cualquier etapa, por comparación entre la señal de entrada y la de salida, superponiéndolas en la pantalla del osciloscopio.

El esquema es el siguiente.  


El truco de la linealidad se encuentra en la carga y descarga del condensador. La carga se produce a través de un transistor que está polarizado de forma que la corriente que circula por su colector es constante. En estas condiciones, la carga ocurre de forma lineal. La descarga la provoca el comparador del NE555 que al llegar a 2/3 de la tensión de alimentación cortocircuita el condensador, vamos que se descarga por la vía rápida, creándose así la parte vertical del diente de sierra.


Si se desea que la amplitud de la onda sea de 1/3 de la tensión de alimentación hay que eliminar el diodo 1N4001. No debe alimentarse a más de 15 volt, aunque el NE555 puede llegar a los 18 volt, en teoría, con lo que obtendríamos una onda de 10 volt de cresta, suficiente para pilotar muchos tipos de diodos varicap.

 
El MC150 se puede sustituir por cualquier transistor PNP de media potencia (los BC557 se destruyen fácilmente), como los de la serie BD136/38/40.

Espero que os sirva.


73 de EB3BNJ

miércoles, 7 de mayo de 2014

La Radio-cazuela

Durante la feria Merca Ham 2012, que organizamos en Cerdanyola del Vallès,  presenté un pequeño divertimento que parece ser que gustó bastante a los presentes, así que os lo presento: La radio-cazuela. 

Esta pequeña radio de Onda Media no es mas que una galena que utiliza un cazo cortado en dos mitades como condensador variable.

El origen de la idea viene de varios lados, por uno que soy miembro del Radio Club del Vallès, EA3RCH, desde hace más de un cuarto de siglo, y allí hemos acuñado el término “Radiogastronomía”, y en segundo plano, tener un capacímetro, con el que ver cómo varia la capacidad de cualquier par de trozos de metal. También he visto antenas-cazuela, y otros chismes realizados a partir de material reciclado, lo que los hace especialmente curiosos.

Para la inductancia elegí un tubo de papel higiénico con 100 espiras de cobre de 0.5 mm extraídos de un transformador, con toma a las 40 espiras desde masa. Como el diámetro es de 40 mm y la longitud del bobinado 75 mm, la inductancia es de unos  17microH. El cazo se cortó en dos mitades mediante una sierra, dejando un semicírculo en uno de los lados, de modo que se pudiera sujetar a un eje, formado por un par de tuercas y un tornillo. La superficie de cada mitad está sobre los  340 cm2 . Para obtener los 350 a 410 pF máximos necesarios para esta banda, la distancia entre las dos mitades debería ser de unos 2 mm, algo poco factible, entre otras cosas porque requeriría de una precisión de movimiento no alcanzable con dos mitades concéntricas de igual radio. Con la separación media obtenida tenemos un condensador de 15- 250 pF de variación lineal. El diodo es de germanio, un OA99 (cualquiera vale) seleccionado por ser el de menor caída de tensión directa (para ello sólo hay que polarizarlo directamente con una pila de 1,5v y escoger el que muestre un menor valor).


Con los valores obtenidos la resonancia queda entre 750 y 3100 kHz, un tramo que deja fuera parte de la gama de ondas medias, que va de 531 a 1602 kHz. Se imponían mejoras en la inductancia, bien aumentando el número de espiras (pero no me quedaba mucho más hilo, ni me gustaba estéticamente hacer una segunda capa de espiras) o añadirle un núcleo de ferrita. La opción de la ferrita permite, moviéndola, seleccionar partes diferentes del dial, y además un aumento de la inductancia frente a la capacidad, lo que mejora el factor de calidad del circuito tanque.

Para los cálculos:

                                                   Inductancia                Capacidad              Frecuencia

En la primera fórmula, la de la inductancia, d es el diámetro de la bobina, n es el número de espiras y L la longitud del bobinado. La capacidad tiene como variables A, que es el área de la cazuela, d la distancia entre rotor y estator y k es un coeficiente que depende del dieléctrico, que en nuestro caso, al ser aire, está alrededor de 1 (depende de la humedad, temperatura del aire y composición de éste). Para conocer las frecuencias de resonancia resultantes, sólo falta conocer los valores de capacidad e inductancia obtenidos anteriormente.

Si queréis ver cómo funciona podéis verlo en el video que colgó en Youtube EB2DJB, en el enlace http://www.youtube.com/watch?v=G1VLaYejTrE



¡Espero que os guste!