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Telecomunicaciones Analógicas Transmisor de FM
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ÍNDICE GENERAL
I.INTRODUCCIÓN 02
II.OBJETIVO. 03
III.MARCO TEORICO. 03
FRECUENCIA MODULADA Y COMPONENTE PRINCIPALES 03 TRANSMISION 04 ETAPAS DE UN TRANSMISOR FM. 05 CONTROL AUTOMATICO DE GANANCIA Y FRECUENCIA 07 LAS SEÑALES DE FM 08 ETAPAS LIMITADORAS DE FM 09
IV. MATERIALES Y COMPONENTES. 10
TRANSISTOR 2N4427 Y TRIMMER 11 DISEÑO DE BOBINA DE NUCLEO DE AIRE Y EL WK200 12
V. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO. 13
DIAGRAMAS DE BLOQUES DE TRANSMISOR 14 ETAPAS DE RF DE TRANSMISOR DE 1W Y ETAPAS DE AMPLIFICADOR Y PREAMPLIFICADOR 15
VI. FUNCIONAMIENTO 17
VII. PROCEDIMIENTO Y MONTAJE. 18
DISEÑO DEL CIRCUITO EN EL EAGLE (ESQUEMATICO) 21 DISEÑO DEL CIRCUITO EN EL EAGLE (PCB) 21
VIII. CONCLUCIONES. 22
IX. BIBLIOGRAFIA. 22
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INTRODUCCION
El transmisores la unidad electrónica que toma la señal de información que se envía, y la convierte
en una señal de RF que puede transmitirse a través de grandes distancias. Todo transmisor tiene tres
funciones básicas.
Primera, debe generar una señal de la frecuencia correcta en un punto deseado del espectro.
Segunda, debe proporcionar cierta forma de modulación para que la señal de información modifique
la señal de la portadora. Tercera, debe efectuar la amplificación de potencia suficiente para asegurar
que el nivel de la señal sea lo bastante alto para que recorra eficazmente la distancia deseada.
En las materias de teoría de información, análisis y diseño de circuitos, ecuaciones diferenciales,
física, vemos temas enfocados a los circuitos y a los sistemas de información, para este semestre se
plantea por parte de los diseñadores el desarrollo de un transmisor FM analógico, con el cual
podremos hacer prácticos los conocimientos que se ven adquirir durante el semestre.
Este circuito permitirá transmitir señales de audio, a través de una serie de elementos electrónicos
encargados de capturar las señales de audio por medio de un micrófono (Electret), pasando la señal
que será conectada un osciloscopio donde se evidencia las ondas.
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I. OBJETIVOS
Objetivo General:
Plasmar un transmisor FM en el cual aplicaremos los diferentes temas vistos en clase y
de cada una de las asignaturas de este semestre
objetivos específicos:
• Realizar el montaje de un circuito en un protoboard como tal la prueba de funcionamiento
y pasarlo al circuito impreso para el final.
• Observar cómo se amplifica la señal en un osciloscopio.
• Plantear el modelo matemático y físicos con los diferentes componentes electrónicos que
son bobinas condensadores y transistores de alta frecuencia que se encuentran en el
circuito .
• Elaboración de las etapas de potencia
II. MARCO TEÓRICO
Un transmisor en un dispositivo para transmitir información, en este caso como transmisor
FM, este transmite información por medio de modulación de frecuencia en las materias de:
teoría de la información, análisis y diseño de circuito, ecuacionesdiferenciales, física 3,
programación orientada a objetos, vemos temas enfocados a loscircuitos y a los sistemas
de información, para este semestre se plantea por parte delos profesores el desarrollo de un
transmisor FM analógico, con el cual podremoshacer prácticos los conocimientos que se
van a adquirir durante el semestre.
Este circuito permitirá transmitir señales de audio, a través de una serie de
elementoselectrónicos encargados de capturar las señales de audio por medio de un
micrófono(Electret), pasando la señal al condensador que se encarga de acoplar la señal
altransistor y este amplifica la señal que será conectada un osciloscopio donde seevidencia
las ondas.
Frecuencia modulada: Una señal moduladora (la primera) puede transmitirse modulada en
AM (la segunda) oFM (la tercera), entre otras.En telecomunicaciones, la frecuencia
modulada (FM) o seamodulación de frecuencia es una modulación angular que transmite
información através de una onda portadora variando su frecuencia (contrastando esta con
laamplitud modulada o modulación de amplitud (AM), en donde la amplitud de la ondaes
variada mientras que su frecuencia se mantiene constante).
La frecuencia modulada es usada comúnmente en las radiofrecuencias de muy
altafrecuencia por la alta fidelidad de la radiodifusión de la música y el habla (véase
RadioFMEl). tipo usado en la radiodifusión FMes generalmente llamado amplia-FM o W-FM
(de la siglas en inglés "Wide-FM"). En laradio de dos vías, la banda estrecha o N-FM (de la
siglas en inglés "Narrow-FM") esutilizada para ahorrar banda estrecha. Además, se utiliza
para enviar señales alespacio.
La frecuencia modulada es el únicométodo factible para la grabación de video y para
recuperar de la cinta magnética sin
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la distorsión extrema, como las señales de vídeo con una gran variedad decomponentes de
frecuencia - de unos pocos hercios a varios megahercios, siendotambién demasiado amplia
para trabajar con equalisers con la deuda al ruidoelectrónico debajo de -60 dB.
Componente principales para un transmisor FM
OSCILADOR
PREAMPLIFICADOR DE AUDIOFRECUENCIA
AMPLIFICADOR MODULADOR
AMPLIFICADOR DE RADIOFRECUENCIA
AMPLIFICADOR DE POTENCIA DE RF
FUENTE DE ALIMENTACIÓN
TRANSMISOR
TRANSMISOR DE RADIO
TRANSISTOR
CONDENSADOR ELÉCTRICO
RESISTENCIA
El receptor de FM se parece mucho al de AM en varios aspectos. En la banda comercial
ocupa el espectro entre 88 Mhz y 108 Mhz; es decir , opera con frecuencias superiores a los
receptores de AM, lo que obliga a una construcción más critica con cables cortos y
componentes en su mayoría pequeños.
Transmisión
Recepción de ondas de radio: Las ondas de radio son campos electromagnéticos invisibles
que nos rodean, si colocamos un cable desnudo al aire
a modo de antena podemos transformar las ondas en una pequeña corriente
eléctrica a lo largo del cable. En el diagrama adjunto se describe el proceso
completo de recepción de ondas de radio, en el se muestra como se extrae la voz
de la onda de radio.
Recepción de ondas de radio
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Las ondas de radio son campos electromagnéticos invisible que nos rodean, si colocamos
un cable desnudo al aire a modo de antena podemos transformar las ondas en una
pequeña corriente eléctrica a lo largo del cable. En el diagrama adjunto se describe el
proceso completo de recepción de ondas de radio, en el se muestra como se extrae la voz
de la onda de radio.
Etapas de un transmisor de FM
Clasificación de los amplificadores de potencia
Los amplificadores de potencia tradicionales emplean dispositivos activos (BJT o MOSFET)
que se comportan como fuentes de corriente controladas por tensión. Estos se clasifican
atendiendo a la fracción del periodo de la señal en que los dispositivos permanecen en
conducción. Si la entrada es una función sinusoidal, su argumento se incrementa 360º a
cada periodo de señal. La fracción del periodo en que los dispositivos conducen se mide por
comprendido entre 0 y 180º. Se definen tres
clases:
Existe otro tipo de amplificadores de potencia donde los dispositivos funcionan en
conmutación. Actúan como interruptores que pasan alternativamente de corte a conducción.
La eficiencia es teóricamente del 100% puesto que un interruptor ideal no consume potencia
en ninguno de los dos estados: en corte i = 0 y en conducción v = 0. En la práctica la
eficiencia se reduce porque hay pérdidas de potencia durante el transitorio de conmutación.
Por eso se han ideado diferentes esquemas que minimizan estas pérdidas. Estos
amplificadores reciben distintos nombres (clase D, E, F,…) a partir del momento en que se
les reconoce su innovación respecto a los existentes.
Mezclador.
El mezclador es el encargado de unir la frecuencia sintonizada con la frecuencia del
oscilador local para obtener la frecuencia intermedia.La mezcla de ambas frecuencias se
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puede efectuar en diferentes partes del circuito. Los mezcladores se pueden agrupar en dos
grupos, Mezcladores con circuito oscilador independiente, Mezcladores autoosciladores.
El mezclador con circuito oscilador independiente precisa de un transistor independiente
para producir la oscilación local y otro para la mezcla. Así pues, la etapa conversora en este
caso requiere la utilización de dos transistores. En el caso de mezcladores autooscilantes
es el mismo transistor destinado a la amplificación de la radiofrecuencia el que hace las
funciones de oscilador y de mezclador.
El primer método tiene la ventaja de que las señales de entrada de alto nivel no afectan al
funcionamiento del oscilador, mientras que en el segundo pueden bloquearlo. Además el
ajuste de un circuito mezclador independiente es menos crítico que el de un mezclador
autooscilador. A pesar de ello es muy corriente el empleo de etapas conversores en las que
se utiliza un único transistor para producir la oscilación local y la mezcla.
Amplificador de F.I.
El amplificador de frecuencia intermedia es un amplificador selectivo de radiofrecuencia,
cuya finalidad es la de proporcionar una ganancia lo mayor posible para señales de una
frecuencia determinada e invariable cualquiera que sea la señal sintonizada, y modulada en
la misma forma en que lo está la señal recibida por antena.La frecuencia portadora
modulada tiene un ancho de banda de 9 kHz, por lo cual el amplificador de frecuencia
intermedia ha de dejar pasar también las frecuencias correspondientes a dicho ancho de
banda, ya que si no fuera así nos encontraríamos con una señal portadora amplificada sin
contenido de información alguna. Tipos de acoplamientos entre las etapas amplificadoras
de frecuencia intermedia:
- Acoplamiento con transformador.
- Acoplamiento con autotransformador.
- Acoplamiento en tensión.
- Acoplamiento con inductancia y capacidades.
- Acoplamiento con inductancia y resistencias
El tipo de acoplamiento más utilizado es el acoplamiento por autotransformador.
Discriminador
La función del discriminador en un receptor de FM es la de extraer de la FI la señal de baja
frecuencia, es decir, sacar la señal que vamos a sacar del receptor.Existen cuatro
discriminadores básicos de FM, cada uno de los cuales con su propio principio de
funcionamiento. Dichos circuitos demoduladores son los siguientes:Detector de pendiente,
Discriminador de Travis, Discriminador de Foster-Seely, Discriminador de relación. Los dos
últimos son los más utilizados.
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El control automático de ganancia (CAG)
El control automático de ganancia consiste en un sistema de control automático de la
ganancia total de la señal en los receptores de radio, de forma que éste mantenga un nivel
constante de la potencia de audio, mediante la compensación de las variaciones del nivel de
intensidad de campo de la onda portadora causadas, ya sea por diferencias de distancia o
de potencia transmitida por distintas emisoras, o bien por las condiciones de propagación,
desvanecimiento, etc. de las señales
El CAG hace variar de forma automática la amplificación de un receptor superheterodino en
proporción inversa a la intensidad de campo de la señal recibida por el circuito de
sintonía.El fin del CAG es que, sea cual sea la potencia y distancia de las emisoras
sintonizadas, éstas salgan del receptor con el mismo nivel de potencia o el más próximo
posible.
El control automático de frecuencia (CAF)
El control automático de frecuencia sirve para estabilizar la frecuencia suministrada por el
oscilador local en un receptor de FM.La frecuencia del oscilador local tiene tendencia a
cambiar lentamente con los pequeños cambios en la tensión a medida que cambia la
temperatura del receptor, este cambio se llama desplazamiento de frecuencia.
Al producirse un desplazamiento de frecuencia el receptor se desintoniza y se distorsiona la
señal recibida.Si la radio se sintoniza adecuadamente, el promedio de las fluctuaciones
positivas y negativas de la señal de audio será idéntico, pero si el receptor está fuera de
frecuencia, las fluctuaciones positivas o negativas serán mayores, dependiendo de que el
receptor se desintonice por arriba o por debajo de la frecuencia deseada. El CAF detecta
esta condición desbalanceada y genera una tensión de corrección que se aplica al oscilador
local. La tensión de corrección hace variar la frecuencia del oscilador local hasta que retorna
correctamente al centro de la banda de FI.
Amplificadores de audio
El amplificador de clase D es esencialmente una llave electrónica y un conversor de
frecuencias, circuito desarrollado por primera vez por el Mayor Edwin H. Armstrong (1890 –
1954), quien introdujo este concepto alrededor de 1918 al inventar el superheterodino
Los requerimientos funcionales de nuevos amplificadores de audio en su aplicación en
teléfonos celulares y muchos otros equipos portátiles, no solo incluyen las convencionales
especificaciones de respuesta de frecuencia, relación señal-ruido y otros parámetros de
audio, sino también en forma creciente y preponderante la eficiencia eléctrica y térmica. Los
amplificadores tradicionales de clase A, B, AB y todas sus variantes ya no conforman los
requisitos actuales y la incorporación de nuevos métodos fue inevitable. Una de estas
nuevas posibilidades de amplificadores de audio fue el amplificador de clase D, del cual nos
ocuparemos en la presente nota.
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El limitador
El limitador recorta los picos de la señal de FM amplificada con el fin de presentar al
discriminador una señal de amplitud constante. El discriminador convierte la señal de FM en
una señal de audio y la función bloque de énfasis es compensar el preénfasis introducido en
el transmisor de FM. Los bloques que difieren en el receptor de FM son el limitador, el
demodulador (también conocido como detector de FM o discriminador) y el circuito de
énfasis. Recordemos el diagrama en bloques de un receptor de FM monoaural
Las señales FM
A la modulación en amplitud no se puede considerar como un sistema de alta fidelidad ya
que existen limitaciones en el ancho de banda de la información que se puede transmitir, lo
que atenta con la calidad sonora que se persigue. También existirán limitaciones en el
rango dinámico de la señal. Un inconveniente bastante apreciable en las señales es el ruido
que generalmente produce modulación superpuesta a la portadora que se confunde con la
información, sin pode separarla de esta. Gran parte de estas señales de ruido pueden
eliminarse si se colocan con el receptor filtro supresores de ruido cuya misión es silenciar al
receptor cuando la portadora presenta variaciones bruscas de nivel o cuando la frecuencia
de la información supera un numero de KHz (4 KHz) por entenderse que estas señales
corresponden a ruido indeseados. El sistema que permite eliminar los problemas que
ocasionan las señales que modifican la amplitud de la portadora de transmisión de
frecuencia modulada FM. Una de las principales ventajas radica en la gran reducción de
ruidos en la recepción ya que en todo momento la amplitud de la portadora permanece
constante durante la transmisión; luego, en el receptor con un circuito limitador de amplitud
se evitan las sobre modulaciones que en el ruido provoca la amplitud.
La señal de FM son la amplitud y la fase del portador las que permanecen inalterables
mientras que la frecuencia se modifica con los cambios de información que se desea
transmitir. En este caso, la forma en que consigue la señal de frecuencia modulada consiste
en que, de alguna manera, la frecuencia de oscilación de un circuito aumenta en forma
proporcional al aumento de la amplitud de la señal de audio en un semiciclo positivo.
Durante el semiciclo negativo, la frecuencia de oscilación del circuito ira disminuyendo en
forma proporcional con la amplitud de información. Todo sucede en forma tal que a
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pequeñas amplitudes de la señal de audio corresponden pequeñas variaciones en la
frecuencia de la portadora, mientras que las grandes amplitudes de la información
provocaran variaciones considerables de frecuencia. También sabemos que en las señales
de audio están formadas por distintas frecuencias en la señal de FM, estás quedaran
evidenciadas en la velocidad con que se producen las variaciones de frecuencia de la señal.
Las variaciones en la frecuencia de la portadora dependerán de la amplitud de la
información.
El Receptor de FM
Básicamente un receptor de FM se compone de la mismas etapas que un receptor
comercial de ondas medias , solo varia la banda de frecuencias de trabajo (y por ende las
disposiciones circuitales) y la forma en que se detecta la señal de audio.Debemos aclarar
que, antes de demodular la información, se agrega un circuito limitador que permite que la
señal RF llegue al detector con amplitud constante. Por lo tanto un receptor de FM posee el
siguiente diagrama de bloques:
La banda asignada para lo canales de FM se halla ubicada entre 88 MHz y 108 MHz.
Etapa Limitadora de FM
La señal de FM posee la ventaja respecto de una señal de AM, de que no le afecta en gran
parte medida el ruido impulsivo que se suma durante la transmisión. Precisamente, el
bloque limitador cumple la función de recortar o suprimir dicha señal interferente (el ruido
impulsivo se debe a cambios o perturbaciones atmosféricas y ruidos introducidos por el
hombre).
En realidad, el sistema de FM no es totalmente inmune al ruido. Es posible recortar o limitar
la mayor parte de las interferencias producidas ya que estás se presentan principalmente
como pulsos de ruido en amplitud, Pero en menor proporción también producen
desviaciones de fase que se notan parcialmente como una desviación de frecuencias; este
efecto se hace mínimo al permitir una variación grande de frecuencia al modular la portada.
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Antenas Utilizadas
La función de las antenas en las plantas trasmisoras es convertir la corriente
correspondiente a la señal modulada en frecuencia en una onda electromagnética que
pueda viajar por el espacio. Por el contrario, la antena del receptor convierte la onda
electromagnética emitida por la antena transmisora en una corriente de radiofrecuencia que
será conducida hacia el sintonizador. Por supuesto, de la eficiencia de la antenas
transmisoras y receptora dependerá la calidad de trasmisión, La antena transmisora
determinar el porcentaje de señal producido por la emisora que se convirtiera en campo
electromagnético mientras que la antena receptora determina el porcentaje de señal que
llega al sintonizador.
1.-Etapa amplificadora
El audio para la modulación de la portadora la hacemos con un preamplificador que tiene
como base un transistor 930-D3Glas resistencias R2, R3, R4 y R5 establecen los voltajes
de polarización del transistor Q1, C3 ayuda a establecer la ganancia de CA de Q1. C2 y R6
proporcionan la comunicación entre las dos etapas, el capacitor C2 ayuda a bloquear la
componente de dc de la señal y acopla la señal de AC para la siguiente etapa, R6 limita la
corriente que llega a la base de Q2.
2.-Etapa de modulación:
Esta etapa está encargada también por un transistor930-D3G, configurado en un oscilador
controlado por voltaje, el cual es modulado por el voltaje de audio que es amplificado por
Q1, la frecuencia de oscilación la determina la bobina L1(ANT) y el capacitor de 5-60
pF(variable), con lo cual podemos ajustar entre 88 y 108 Mhz. Los resistores de R7 y R8
son los encargados de polarizar la base del transistor Q2, el capacitor C6 conectado entre el
colector y el emisor se encarga de la realimentación para que el transistor oscile. El resistor
R9 limita la corriente a través del transistor y el condensador C8 actúa como condensador
de filtro.
3.-Construcción de La Bobina
Para fabricar la bobina, se tomo el alambre para puentes y se corto por la mitad, los 2 trozos
resultantes son enrollados en un lapicero común dando 6,4,2 vueltas alrededor del mismo.
Una vez hecho esto, se retira el lapicero y se separan las bobinas teniendo especial cuidado
en no deformarlas, luego aquella que sea más uniforme se coloca en el circuito. La otra,
puede ser utilizada como antena
III. MATERIALES Y COMPONENTES
Transmisor de radio
El transmisor de radio es un caso particular de transmisor, en el cual el soporte físico
de la comunicación son ondas electromagnéticas.
El transmisor tiene como función codificar señales ópticas, mecánicas o eléctricas,
amplificarlas, y emitirlas como ondas electromagnéticas a través de una antena. La
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codificación elegida se llama modulación. Ejemplos de modulación son: la amplitud
modulada o la Modulación de frecuencia o la cagada modulada
Transistor
Es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple funciones de amplificador,
oscilador, conmutador o rectificador. El término "transistor" es la contracción en inglés de
transfer resistor ("resistencia de transferencia"). Actualmente se los encuentra
prácticamente en todos los artefactos domésticos de uso diario: radios, televisores,
grabadoras, reproductores de audio y video, hornos de microondas, lavadoras, automóviles,
equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras,
impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos,
reproductores mp3, celulares, etc. }
Transistor 2N4427
Material: Si
La estructura de transistor: NPN
Máxima disipación de potencia continua colector del transistor (Pc): 1W
Limite el colector DC-base (Ucb): 40V
Límite de colector-emisor del transistor de tensión (Uce): 20V
Límite de tensión emisor-base (Ueb): 2V
Máxima corriente continua de colector del transistor (Ic max): 400mA
Temperatura límite de unión pn (Tj): 200�C
Frecuencia de corte de la relación de transferencia corriente del transistor (Ft): 500MHz
Capacidad de la unión de colector (Cc), Pf: 4
Estática coeficiente de transferencia de corriente en el circuito con emisor común (Hfe),
min/max: 10/200
Fabricante: MOTOROLA
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Trimmer
Pequeño resistor o capacitor ajustable con un destornillador, con propósito de hacer
ajustes.Con el capacitor variable de ajuste eventual, generalmente en fábrica o taller, no
tiene perilla ni eje, se accede a el mediante herramienta especial que podría a ser un
destornillador para poder varias ya sea en resistencias en ohm o en capacitor en faradios.
La ventaja de tener trimmer puedes regular la señal de un transmisor a la señal de la
frecuencia que desea con la ayuda de las etapas de potencia.
Diseño de una bobina de núcleo de aire
Hay ocasiones en que se tiene una bobina o inductor con núcleo de aire y no conoce su
valor (en henrios). Ver definición de unidades comunes
Existe un método para obtener este valor si se tienen las medidas externas de la bobina /
inductor.
La fórmula a utilizar es la siguiente:
L(uH)=(0.393a2n2)/(9a+10b)
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Donde:
- n: es la cantidad de espiras (vueltas de alambre) del inductor
- a: es el radio del inductor en centímetros
- b: es la longitud del arrollado del inductor en centímetros
El VK200
Los bobinados no sintonizados no requieren obligatoriamente que se hagan con alambre
Litz. Si Ud. vio que en una bobina comercial se usaba el mismo Litz que el arrollamiento
sintonizado, es simplemente por conveniencia de fabricación de la bobina. Si un bobinado
que va a la base de un transistor, a un diodo detector, o a la antena exterior, se hacen con
alambre sólido, su mayor resistencia a la RF por efecto pelicular simplemente introducirá
una pequeña reducción de la ganancia, sin alterar en absoluto la selectividad. No sólo se
aprecia el amortiguamiento del choke de base: también vemos amortiguamiento paralelo de
un choke en alimentación (VK200 es ese núcleo con 6 agujeros), y hasta un electrolítico. Lo
insólito es esa red entre colector y masa.
IV. DESCRIPCIÓN GENERAL
TRANSMISOR DE FM CON POTENCIA DE 1W
Este es un pequeño pero muy poderoso transmisor de FM tener tres etapas de RF de un
preamplificador de audio para una mejor modulación. T tiene una potencia de salida de 1
vatios y trabaja fuera de 12-18 VDC que le hace fácil de transportar.
Especificaciones técnicas - características
Tipo de modulación: ........ FM
Rango de frecuencia: .... 89-108 MHz
Tensión de alimentación: ..... 12-18 VDC
Corriente máxima: ....... 450 mA
Potencia de salida: ............ 1W
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Diagrama de bloques del transmisor:
Partes principales del transmisor FM de 1w
OSCILADOR
PREAMPLIFICADOR DE AUDIO
AMPLIFICADOR MODULADOR
AMPLIFICADOR DE POTENCIA DE RF
FUENTE DE ALIMENTACIÓN
Etapas del transmisor
Como hemos mencionado anteriormente el transmisor consta de tres etapas de RF y un
preamplificador de audio de la modulación.
Etapas de RF:
La etapa de RF del transmisor Consta de un oscilador y dos amplificadores.
*Etapa del Oscilador:
Un oscilador es un dispositivo capaz de convertir la energía de corriente continua en
corriente alterna a una determinada frecuencia. Tienen numerosas aplicaciones:
generadores de frecuencias de radio y de televisión, osciladores locales en los receptores,
generadores de barrido en los tubos de rayos catódicos, etc.
Aquí tenemos el oscilador del circuito q consta de un transistor 2N2219 NPN y de algunos
componentes.
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Esquema del circuito oscilante
*Etapa del Amplificador:
El amplificador de frecuencia intermedia es un amplificador selectivo de radiofrecuencia,
cuya finalidad es la de proporcionar una ganancia lo mayor posible para señales de una
frecuencia determinada e invariable cualquiera que sea la señal sintonizada, y modulada en
la misma forma en que lo está la señal recibida por antena. La frecuencia portadora
modulada tiene un ancho de banda de 9 kHz, por lo cual el amplificador de frecuencia
intermedia ha de dejar pasar también las frecuencias correspondientes a dicho ancho de
banda, ya que si no fuera así nos encontraríamos con una señal portadora amplificada sin
contenido de información alguna. Tipos de acoplamientos entre las etapas amplificadoras
de frecuencia intermedia:
- Acoplamiento con transformador.
- Acoplamiento con autotransformador.
- Acoplamiento en tensión.
- Acoplamiento con inductancia y capacidades.
- Acoplamiento con inductancia y resistencias
El tipo de acoplamiento más utilizado es el acoplamiento por autotransformador.
*Etapa del amplificador que opera en clase c:
El amplificador clase "C" es exclusivo de "RF". Utiliza como "carga" un circuito tanque.
La característica principal de este amplificador es que el elemento activo conduce
menos de 180º, de una señal senoidal aplicada su entrada.
Es decir, que amplifica solo una porciónde la señal.Su otra característica,
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Etapa del preamplificador:
Un preamplificador es un tipo de amplificador electrónico utilizado en la cadena de audio,
durante la reproducción del sonido.
Como en todo amplificador, la finalidad de un preamplificador es aumentar el nivel de la
señal y, para ello, actúa sobre la tensión de la señal de entrada. Cuando las señales salgan
del preamplificador, habrán alcanzado el nivel de línea, estandarizado en los 0dB.
El preamplificador se encarga de nivelar la tensión eléctrica que le llega de las distintas
fuentes de audio (cada equipo tiene una tensión de salida diferentes), para luego, una vez
igualadas, enviarlas, como señal de entrada, a otro equipo (generalmente, una etapa de
potencia).
La relación entre nivel de salida y de entrada es la ganancia. Así, la ganancia, expresada en
decibelios, indica el grado de amplificación de una señal.
Algunos equipos preamplificadores poseen controles que les permiten, además de regular
la tensión de salida, regular el tono, el balance, etc. Además de reforzar la sonoridad con
bajo volumen (loudness).A pesar de lo dicho, normalmente, los equipos para audiófilos no
incluyen ninguno de estos controles, pues pueden distorsionar la señal original. Estas
actuaciones se pueden realizar, sin introducir pérdidas en la señal durante el proceso, más
adelante: en la etapa de potencia, en la mesa de mezclas o, incluso, en el altavoz.
Aquí tenemos el pre-amplificador de audio del circuito, construido alrededor de TR4. La
sensibilidad de entrada de la etapa es ajustable a fin de que sea posible utilizar el
transmisor con diferentes señales de entrada y depende de la fijación.
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Antenas utilizadas:
La función de las antenas en las plantas trasmisoras es convertir la corriente
correspondiente a la señal modulada en frecuencia en una onda electromagnética que
pueda viajar por el espacio. Por el contrario, la antena del receptor convierte la onda
electromagnética emitida por la antena transmisora en una corriente de radiofrecuencia que
será conducida hacia el sintonizador. Por supuesto, de la eficiencia de la antenas
transmisoras y receptora dependerá la calidad de trasmisión, La antena transmisora
determinar el porcentaje de señal producido por la emisora que se convirtiera en campo
electromagnético mientras que la antena receptora determina el porcentaje de señal que
llega al sintonizador.
V. FUNCIONAMIENTO
como ya se ha mencionado es el de transmisión de señales de frecuencia modulada (FM),
lo que significa que la aerolínea mantiene constante amplitud y su frecuencia varía en
función de las variaciones de amplitud de la señal de audio. Cuando la señal de entrada
aumenta la amplitud (es decir, durante los ciclos positivos media) la frecuencia de la
aerolínea aumenta demasiado, en cambio, cuando la señal de entrada disminuye en
amplitud (de medio ciclo negativo o sin señal) de la frecuencia portadora disminuye en
consecuencia. En la figura 1 se puede ver una representación gráfica de las frecuencias de
modulación tal como aparecería en la pantalla de un osciloscopio, junto con la modulación
de la señal de AF. La frecuencia de salida del transmisor es ajustable de 88 a 108 MHz que
es la banda FM que se utiliza para la radiodifusión. El circuito, como ya hemos mencionado
consta de cuatro etapas. Tres etapas de RF y un preamplificador de audio de la modulación.
La primera etapa de RF es un oscilador y está construido alrededor de TR1. La frecuencia
del oscilador es controlado por la red LC L1-C15. C7 está ahí para garantizar que el circuito
sigue oscilando C8 y ajusta el acoplamiento entre el oscilador de RF y la próxima etapa que
es un amplificador. Este es construido alrededor de TR2, que opera en la clase C, y es
sintonizado por medio de L2 y C9. La última etapa de RF es también un amplificador
construido alrededor de TR3, que opera en la clase C de la entrada que es sintonizado por
medio de C10 y L4. Desde la salida de esta última etapa que es sintonizado por medio de
L3-C12 se toma la señal de salida que a través de la sintonía de circuitos L5-C11 va a la
antena. El circuito del preamplificador es muy simple y está construido alrededor de TR4. La
sensibilidad de entrada de la etapa es ajustable a fin de que sea posible utilizar el
transmisor con diferentes señales de entrada y depende de la fijación de VR1. Como es el
transmisor puede ser modulada directamente con un micrófono piezoeléctrico, una pequeña
grabadora de casete, etc. Por supuesto, es posible utilizar un mezclador de audio en la
entrada para obtener más resultados profesionales.
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VI. PROCEDIMIENTO Y MONTAJE
En primer lugar vamos a considerar algunas cosas básicas en la construcción de circuitos
electrónicos en una tarjeta de circuitos impresos. La junta está hecha de un material aislante
delgada vestidos con una capa fina de conductores de cobre que tiene la forma de tal
manera que la necesaria para formar conductores entre los diversos componentes del
circuito. El uso de una bien diseñada placa de circuitos impresos es muy deseable, ya que
la velocidad de construcción y reduce considerablemente la posibilidad de hacer errores.
Smart Kit juntas también vienen previamente perforados y con el esbozo de los
componentes y su identificación impreso en el lado del componente para hacer más fácil la
construcción. Para proteger la tarjeta de oxidación durante el almacenamiento y asegurar
que llegue a usted en perfectas condiciones, el kilo de cobre es durante la fabricación y
cubierto con un barniz especial que lo protege de posibles oxidado y también hace más fácil
soldadura. Soldadura de los componentes a la tarjeta es la única manera de construir su
circuito y de su forma de hacer depende en gran medida su éxito o fracaso. Este trabajo no
es muy difícil y si se adhieren a unas normas que no debería tener problemas. La soldadura
de hierro que se utilizan deben ser luz y su poder no debe exceder los 25 vatios. La punta
debe ser fino y debe mantenerse limpia en todo momento. Para este propósito vienen muy
práctico especialmente formuladas esponjas que se mantienen húmedos y de vez en
cuando se puede limpiar la punta caliente sobre ellos para eliminar todos los residuos que
tienden a acumularse en ella. NO fichero o lija sucio o desgastado punta. Si la punta no se
pueden limpiar, que lo sustituyera. Hay muchos tipos diferentes de la soldadura en el
mercado y usted debe elegir una buena calidad de una que contiene el necesario flujo en su
parte central, para asegurar un perfecto conjunto cada vez. NO use soldadura flujo aparte
de la que ya está incluido en su soldadura. El exceso de flujo puede causar muchos
problemas y es una de las principales causas de mal funcionamiento del circuito. Si, no
obstante, usted tiene que utilizar el flujo extra, como es el caso en el que ha de estaño hilo
de cobre, que es muy limpia a fondo después de que haya finalizado su trabajo. Con el fin
de la soldadura de un componente correctamente debe hacer lo siguiente:
Limpie el componente conduce con una pequeña pieza de papel de esmeril.
Curva de ellos en la correcta distancia de la componente del cuerpo e inserte el
componente en su lugar en el tablero. Usted puede encontrar a veces con un componente
más pesado de lo habitual lleva calibre, que son demasiado gruesas para entrar en los
agujeros de la pc Bordo. En este caso utilizar un mini taladro para agrandar los agujeros
ligeramente.
No haga los agujeros demasiado grandes como este va a hacer difícil después de
soldadura. Tome el hierro caliente y colocar en la punta de su componente de plomo
mientras que la celebración de la final de la soldadura de hilo en el punto en que la iniciativa
surge de la junta. La punta de hierro debe tocar la cabeza ligeramente por encima de la pc
Bordo. -- Cuando la soldadura comienza a derretirse y el flujo esperar hasta que cubre
uniformemente la zona alrededor del orificio y el flujo hierve y sale de debajo de la
soldadura. La operación en su conjunto no deben tomar más de 5 segundos. Retire el hierro
y la soldadura de permitir que se enfríe naturalmente sin soplar sobre ella o moviendo el
componente. Si todo se hizo correctamente la superficie del conjunto debe tener un brillante
acabado metálico y sus bordes deben ser terminado sin problemas en el componente de
conducir y la tarjeta pista. Si la soldadura parece aburrido, agrietada, o tiene la forma de una
gota después de haber hecho la seca conjunta y deberá eliminar la soldadura (con una
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bomba, o una mecha de la soldadura) y rehacer. Se debe taner precaucion y cuidado de no
recalentarse las pistas, ya que es muy fácil de levantarlas del tablero y romper. Cuando se
le soldadura componente sensible es una buena práctica de celebrar el cable del lado del
componente de la junta con un par de pinzas de punta fina larga para desviar cualquier
calor que podría dañar los componentes. Asegúrese de que usted no usa más que la
soldadura es necesario que usted está corriendo el riesgo de cortocircuito pistas adyacentes
en el tablero, especialmente si son muy cercanos entre sí. Cuando termine su trabajo cortar
el exceso de la componente y conduce
Limpiar la junta de fondo con un disolvente adecuado para eliminar todos los flujos de
residuos que aún permanecen en ella. Se trata de un proyecto de RF y esto requiere aún
más la atención durante la soldadura durante la construcción como descuido puede
significar baja o ninguna salida en absoluto, la estabilidad y la baja de otros problemas.
Asegúrese de seguir las normas generales sobre la construcción de circuitos electrónicos
señaladas anteriormente y volver a revisar todo antes de ir al paso siguiente. Todos los
componentes están claramente marcadas en el lado del componente de la PC Bordo y que
no debería tener dificultad en localizar y colocar ellos. Soldar primero de todos los pines, y
continuar con las bobinas teniendo cuidado de no deformar ellos, el RFC's, las resistencias,
los condensadores electrolíticos y, por último, el y los trimmers. Asegúrese de que los
electrolíticos son colocadas correctamente con respecto a su polaridad y que los trimmers
no son recalentados durante soldadura. En este punto se detienen por una buena
inspección de los trabajos realizados hasta el momento y si ves que todo está bien ir de la
soldadura y de los transistores en sus lugares rejilla teniendo cuidado de no recalentarse
ellos ya que son los más sensibles de todos los componentes utilizados en El proyecto. La
frecuencia de entrada de audio se encuentra en los puntos 1 (terreno) y 2 (la señal), la
fuente de alimentación está conectado a los puntos 3 (-) y 4 (+) y la antena está conectado
a los puntos 5 (tierra) y 6 (de señal). Como ya hemos mencionado la señal que se usa para
la modulación de la emisora podría ser la salida de un preamplificador o mezclador o en el
caso de que sólo quieren para modular la voz con que se puede usar el micrófono
piezoeléctrico incluido en el Kit. (La calidad de este micrófono no es muy buena, pero es
bastante adecuada si usted está interesado sólo en el discurso.) Como una antena se
puede usar un dipolo abierto o de un avión en tierra. Antes de empezar a usar el transmisor
o cada vez que cambie su frecuencia de trabajo debe seguir el procedimiento que se
describe a continuación que se llama la adaptación.
LISTA DE COMPONENTES
R1 = 220K
R2 = 4,7K
R3 = R4 = 10K
R5 = 82 Ohm
VR1 = 50K trimmer
C1 = C2 = 4,7uF 25V electrolytic
C3 = C13 = 4,7nF ceramic
C4 = C14 = 102pF ceramic
C5 = C6 = 470pF ceramic
C7 = 15pF ceramic
C8 = 3-10pF trimmer
C9 = C12 = 7-35pF trimmer
C10 = C11 = 10-60pF trimmer
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C15 = 4-20pF trimmer
C16 = 22nF ceramic *
L1 = 4 turns of silver coated wire at 5,5mm diameter
L2 = 6 turns of silver coated wire at 5,5mm diameter
L3 = 3 turns of silver coated wire at 5,5mm diameter
L5 = 5 turns of silver coated wire at 7,5mm diameter
RFC1=RFC2=RFC3= VK200 RFC tsok
TR3 = 2N4427 NPN
TR4 = BC547/BC930 NPN
Nota: piezas marcadas con * se usan para el afinado de los que el transmisor en el caso de
que la onda estacionaria no un puente.
Si usted espera que su transmisor para poder entregar su máximo rendimiento, en cualquier
momento usted debe alinear todas las etapas de RF con el fin de asegurar que usted
consiga la mejor transferencia de energía entre ellos. Hay dos formas de hacer esto y
depende si tiene un metro o de los cables de acero no el método que van a seguir. Si tienes
un metro a su vez los cables de acero sobre el transmisor, después de haber conectado los
cables de acero metros en su producción en serie con la antena, y su vez C15 con el fin de
ajustar el oscilador a la frecuencia que haya elegido para su amplificadora arroja. Luego
podrás ajustar el trimmers C8, 9,10,12 y 11 en ese orden hasta que usted consigue la
máxima potencia de salida en los cables de acero metros. Para aquellos que no tienen un
CA metros hay otro método que da muy buenos resultados. Sólo tiene que construir el
pequeño circuito en la Fig. 2, que se conecta en la salida de la emisora y en su producción
(a través de C16) que se conecta a su multi-tester de haber seleccionado una adecuada
VOLTS escala. Usted C15 sintonizar en la frecuencia deseada y luego ajustar los trimmers
otras en el mismo orden que se describe más arriba para el máximo rendimiento en el
multiprobador. La desventaja de este método es que usted no alinear el transmisor con una
antena conectada real en su producción y puede ser necesario hacer pequeños ajustes
para C11 y C12 para una perfecta antena partido.
No te olvides de ajustar su transmisor, cada vez que cambie su antena o su frecuencia de
trabajo.
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DISEÑO EN EL PROGRAMA DE EAGLE EL CIRCUITO IMPRESO
Esquema del circuito en el Eagle
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VII. CONCLUCIONES.
Este transmisor tiene un alcance a campo abierto de 500metros aproximadamente.
El alcance que se pueda conseguir depende de los transistores en cada etapa. Se recomienda utilizar transistores de alta frecuencia
Con la ayuda de una antena bien estructurada, el alcance del transmisor es mayor.
VIII. BIBLIOGRAFIA. Wayne Tomasy Internet Foros de electrónica
