Curso de Electrónica y Circuitos

César Antonio Saldías Carowww.ingenieropic.wordpress.com

Parte 5 – Control por Radiofrecuencia

El control mediante radiofrecuencia es uno de los temas favoritos para muchos electrónicos profesionales y también aficionados. En esta parte del curso de Electrónica analizaremos algunos circuitos transmisores y receptores de radiofrecuencia los cuales son muy sencillos y fáciles de construir.

Circuito transmisor monocanal

El transmisor que veremos a continuación, emite una señal modulada (tono modulado) la cual es recibida por el circuito receptor consiguiendo asi el control de cualquier aparato que se desee manejar. El alcance es del orden de los 60 metros, aunque esto puede variar según las condiciones climáticas y obstáculos delterreno, ya que en campo abierto el alcance aumenta considerablemente.

Diagrama en bloques y Diagrama esquemático

La emisión se realiza con una señal de audio de una frecuencia de 1KHz, que será la frecuencia fundamental emitida por el transmisor.

Un pulsador N.A se encuentra conectado a un oscilador que está formado por un transistor unijuntura (UJT – Q1), cuya frecuencia de oscilación está dada por el condensador C2 y la resistencia R1, en conjunto con el potenciómetro TP1. Esta frecuencia debe ser ajustada a 1KHz. Luego, esto es ligado a una etapa emisora formada por el transistor Q2. La frecuencia de salida es determinada por el condensador variable CV1, que resonará a una frecuencia de 72Mhz.

Para determinar la banda en la que opera el transmisor, es necesario calibrarlo. Para ello se debe conectar un frecuencímetro al oscilador y ajustar el potenciómetro TP1 hasta obtener una lectura de 1KHz. Si no se dispone de un frecuencímetro (que es lo más probable) se puede ensamblar un circuito que emita una señal de audio de 1KHz por un parlante, y luego conectar un segundo parlante al oscilador del transmisor y ajustar el potenciómetro hasta que el sonido se iguale al emitido por el circuito ensamblado.

La siguiente imagen muestra donde conectar el frecuencímetro o el parlante:

Ensamblado del circuito

La bobina L1 debe ser enrollada por el lector, y se debe utilizar alambre esmaltado 18 AWG de aproximadamente 1mm de diámetro. Utilícese un tubo de aproximadamente 1mm de diámetro que puede ser de cartón, madera o baquelita. El alambre debe dar 7 vueltas alrededor del tubo dejando una separación

aproximada de entre 1 y 2mm entre cada espira. Una vez enrollada, raspe muy bien las puntas del alambre antes de soldarlo a la placa.

El condensador C1 debe ser de poliéster, el resto tienen que ser cerámicos tipo disco. Todas las resistencias son de ¼ de Watt.

La antena puede ser telescópica o de lo contrario también sirve un alambre rígido de unos 2mm de diámetro, cuya longitud va a depender de la frecuencia de operación del circuito. La siguiente tabla muestra las longitudes de antena con respecto a la frecuencia empleada:

Después de haber ajustado el oscilador a 1KHz y haber soldado los componentes (incluyendo la bobina) ya tenemos nuestro circuito transmisor terminado. Sin embargo, aún no sabemos si estamos dentro de la banda de operación que tenemos planeada (72MHz) ya que no hemos calibrado el condensador variable, pero esto lo haremos una vez que tengamos ensamblado el circuito receptor, asi que no te preocupes. Sin embargo, es importante que dejes el condensador variable CV1 a la mitad de su recorrido.

Circuito receptor monocanal

El siguiente circuito es el receptor de la señal de radiofrecuencia emitida por el transmisor anterior. La frecuencia de operación evidentemente es la misma (72MHz).

Diagrama en bloques y Diagrama esquemático

La primera etapa del circuito, es un detector súper regenerativo muy sensible, cuya función es la de captar la señal emitida por el transmisor y entregar en su salida solamente una señal de audio, al cual es modulada. La parte más importante del circuito es la sintonía, que está formada por un condensador variable y una bobina que debe ser resonante a la frecuencia de recepción.

La señal de audio que se obtiene de la primera etapa es de 1KHz, esta se aplica a la etapa del primer amplificador de baja frecuencia, que está formada por un transistor 2N2222. En la salida de esta etapa podemos apreciar unas líneas de prueba que dice “Test”, pues aquí podemos conectar un auricular en el cual podremos escuchar la señal de 1KHz cuando el circuito reciba la señal emitida.Escuchando este sonido es posible hacer el ajuste de sintonía empleando el potenciómetro TP1.

La señal de audio una vez amplificada, pasa por un diodo que la rectifica y es llevada al tercer bloque que está formado por dos transistores 2N2222, adquiriendo de esta forma la corriente suficiente para accionar un relé. En esta etapa tenemos el potenciómetro TP2 que permite que el relé sea colocado en el límite de su disparo, obteniendo asi el máximo de sensibilidad para el circuito receptor.

Los transistores Q2 y Q4 forman un amplificador Darlington, permitiendo una corriente de accionamiento de 60mA aproximadamente, motivo por el cual podrán ser empleados relés accionables por una corriente mínima de 60mA.

Todas las resistencias son de ¼ de Watt. El condensador C7 es electrolítico y el resto son cerámicos tipo disco. Los transistores 2N2222 pueden ser reemplazados por BC548, BC238 o 2N3904. El transistor BF494 puede ser reemplazado por BF254, BF245 o ED1502. El diodo D1 es un 1N34 y puede ser reemplazado por un 1N60 (diodos de germanio). Los potenciómetros de 50K son todos lineales, y pueden ser reemplazados por potenciómetros de 47K o 100K sin afectar el funcionamiento del circuito. Con respecto al potenciómetro TP2, nótese que lleva dibujadas flechas por ambos lados, esto significa que tanto el condensador como el diodo van conectados al terminal central del potenciómetro. La imagen de abajo ilustra esa parte del circuito.

El condensador ajustable es un poco difícil de encontrar, y se recomienda emplear uno que vaya de 3 a 30pF, aunque se puede utilizar cualquiera que esté cercano a estos valores sin ningún problema.

La bobina L1 debe ser enrollada por el lector, y se debe utilizar alambre esmaltado 18 AWG de aproximadamente 1mm de diámetro. Utilícese un tubo de aproximadamente 1mm de diámetro que puede ser de cartón, madera o baquelita. El alambre debe dar 7 vueltas alrededor del tubo dejando una separación aproximada de entre 1 y 2mm entre cada espira. Una vez enrollada, raspe muy bien las puntas del alambre antes de soldarlo a la placa.

En el diagrama aparece un elemento mencionado como XRF, este es un choque de Radiofrecuencia, el cual debe ser fabricado por el lector. Este consiste en una resistencia de 100K de ½ Watt. Se deben enrollar 100 vueltas de alambre esmaltado fino 30 AWG de aproximadamente 0,254mm de diámetro. Las puntas del alambre son raspadas y soldadas a los terminales de la resistencia. La siguiente imagen muestra cómo debe quedar:

El alambre para confeccionar este choque puede ser obtenido de bobinas o transformadores viejos, siempre y cuando se encuentre en perfectas condiciones.

Póngase mucho cuidado a la hora de escoger el relé para el circuito, recuerda que debe poder activarse con una corriente de 60mA. Tomando en cuenta que la alimentación del circuito es de 9V, por ley de ohm la resistencia del relé debe estar comprendida entre 100 y 150Ω.

La siguiente imagen muestra la disposición de los terminales de los transistores 2N2222 y BF494, debes tener cuidado para colocar los transistores en la posición correcta:

Para la antena de circuito utilícese la misma tabla descrita anteriormente para el circuito transmisor. Cabe mencionar que debido a que ambos circuitos trabajan a la misma frecuencia, las antenas son de idéntica longitud.

Calibración del circuito

Primero deberás conectar un diodo LED en la salida del circuito (en el relé) utilizando una resistencia de 100Ω, y deberás conectar un audífono en las líneas de Test. Luego deberás girar TP2 hasta que el LED se apague completamente.

A continuación coloca el audífono en tu oído y procede a ajustar TP1 hasta escuchar solamente un silbido. Si vives en una ciudad con gran cantidad de estaciones de VHF es probable que consigas sintonizar alguna de ellas.

Con TP1 ajustado, ubique el circuito transmisor en las proximidades y deje presionado el pulsador para que comience a emitir la señal de audio. En seguida, con un destornillador o perillero ajuste el condensador variable del receptor hasta lograr sintonizar el sonido emitido por el transmisor. Haz este ajuste para la máxima intensidad de sonido en el audífono. Si no lo logras nada, ajusta nuevamente TP1 para obtener otro punto de sensibilidad y sigue calibrando el condensador variable.

Una vez calibrada esta parte, verás que el diodo LED se enciende con el accionamiento del transmisor. Ajusta el potenciómetro TP2 hasta conseguir el máximo de sensibilidad al accionar del diodo LED. Comprueba el alcance de la señal en campo abierto.

En la siguiente parte del curso veremos más circuitos de radiofrecuencia, por el momento lo dejamos hasta aquí.

Gracias por descargar este curso… César Saldías.