| MICROTRANSMISOR
PARA LA BANDA DE 2 METROS |
|||||||||||||
Cuando
presentamos Saber Electrónica Nº 1, publicamos un transmisor
de FM del tamaño de una caja de fósforos, "el SCORPION",
que puede usarse en técnicas de espionaje, como intercomunicador,
micrófono sin cable, etc. Basándonos en el éxito
obtenido decidimos diseñar un nuevo micrófono, más
estable en frecuencia y que pueda usarse no sólo en la banda
de 88 a 108MHz sino también en la banda de 2 metros (150MHz),
muy empleada por radioaficionados y que en un radio del orden de los
200 metros nos puede servir para enviar avisos de alerta o socorro,
además de múltiples aplicaciones que, de por sí,
posee por tratarse de un transmisor de tamaño reducido que también
puede armarse en una cajita de fósforos, alimentándose
con una batería de 9 volt. Se lo puede usar como micrófono
sin cable, como transmisor para comunicaciones, para dar aviso del llanto
de un bebé, y para muchas otras aplicaciones que, sin duda, ustedes
encontrarán. |
|||||||||||||
| - DESARROLLO | |||||||||||||
En
los últimos años se han popularizado enormemente las transmisiones
de radio en frecuencia modulada (FM). Hasta la década del 60
eran comunes las emisiones en amplitud modulada (AM) dado que era relativamente
fácil conseguir este tipo de modulación, pero se veían
perturbadas, muy fácilmente, por señales de ruido, como
muy bien lo saben los radioaficionados que, acostumbrados a esta transmisión,
conocen muy bien los zumbidos que se generan en sus transmisiones (especialmente
de noche). Precisamente, la transmisión de ondas de radio en FM nace para eliminar estas molestias interferencias y, como además se aumentaba el ancho de banda, mejora notablemente la calidad de la transmisión. En general, emitir es fácil, sólo basta un oscilador que modifique su frecuencia levemente con la información que queremos transmitir y una carga (antena) que reciba la señal del oscilador para enviarla al espacio, tal como lo sugiere la figura 1. Los equipos elaborados como los transmisores de uso comercial necesitan que la señal generada sea muy estable en frecuencia y, además, tenga una potencia respetable para que pueda lograr un gran alcance. En ese caso, el transmisor necesitará etapas adicionales conformando un daigrama en bloques como el de la figura 2. Precisamente, lo que diferencia a una emisora de FM de un micrófono sin cable del tipo miniatura son las aplicaciones que se le darán a uno y a otro equipo. |
|||||||||||||
 |
|||||||||||||
 |
|||||||||||||
| En
la Saber Electrónica Nº 43 hemos publicado una emisora de
FM con un alcance de unos 30 km explicando las ventajas de trabajar
en FM y todo lo que necesita saber para adquirir una buena base teórica. Resumiendo, digamos que toda corriente variable que circula por un conductor genera en su entorno un campo electromagnético que se extiende con un alcance que será tanto mayor cuanto más elevada sea la corriente que circula por el conductor (potencia de la oscilación) y más alta sea la frecuencia de variación. Precisamente, la elección de la frecuencia es un punto importante ya que de ella dependerá el tamaño de la antena y de la banda en que se va a transmitir. En la figura 3 tenemos el circuito eléctrico de un pequeño transmisor de FM donde los transistores BF494, con sus componentes asociados, conforman el oscilador que es del tipo multivibrador generando una señal de cierta potencia sin necesidad de recurrir a ajustes complicados. El principal inconveniente es que no posee buena estabilidad en frecuencia y resulta complicado hacerlo funcionar en 150MHz. La frecuencia del oscilador queda fija por la inductancia de la bobina y la capacidad del variable. La modulación se efectúa en frecuencia por medio del diodo varicap que se conecta en paralelo con el capacitor variable. La información de audio que se desea transmitir (procedente de un micrófono electret) es amplificada por un BC548 antes de ser presentada al circuito oscilador. Por supuesto, los micrófonos electret son buenos transductores sonido/señal eléctrica y, como se mencionó en Saber Electrónica Nº 1, están compuestos por un diminuto capacitor cuya capacidad varía al ritmo de las variaciones de presión de las ondas sonoras. Como se puede observar en la figura 4, en su interior llevan un transistor de efecto de campo (FET) que, además de amplificar, sirve para adaptar impedancias. |
|||||||||||||
 |
|||||||||||||
| La
bobina se construye con alambre estañado de diámetro 0,8mm
formada por tres espiras de 8mm de diámetro interior con tomas
diametralmente opuestas en la espira central. La alimentación se efectúa con 9V y resulta una alternativa interesante cuando se lo quiere emplear como micrófono de mano en la banda comercial (88 a 108MHz), incluso, la potencia puede aumetarse si los resistores de base de los transistores del oscilador se disminuyen a 4k7. En el circuito de la figura 3, si bien es de fácil montaje y calibrado, posee la desventaja adicional de generar un gran contenido armónico que se soluciona con un circuito como el de la figura 5, el cual posee un transistor del tipo BC548 como amplificador de información y un BF494B en la típica configuración de oscilador empleando una bobina construída con alambre estañado de 0,8mm de diámetro sobre una forma de unos 6mm, teniendo 6 vueltas con una toma en la segunda. Nota que la modulación también se efectúa con varicap, lo que limita su funcionamiento a la banda comercial (bajo condiciones especificadas) con una potencia de salida de unos 30mW suficientes para cubrir distancias superoriores a los 100 metros. |
|||||||||||||
 |
|||||||||||||
| Aún
así, el circuito descripto,
al ser ensayado, presenta el inconveniente de ser algo inestable en
frecuencia y funcionar intermitentemente cuando se lo opera en 150MHz,
aunque su desempeño resultó satisfactorio en la banda
comercial de 88 a 108MHz, razón por la cual recomendamos su armado
cuando se necesita un microtransmisor algo más potente que el
SCORPION de Saber Electrónica Nº 1. Las experiencias de taller demostraron que los transistores PNP son algo más estables en frecuencia aunque varie algo la temperatura de los semiconductores, razón por la cual, el circuito que proponemos para la banda de 2 metros emplea transistors con esta polaridad y se muestra en la figura 6. Se trata de un circuito clásico compuesto por un amplificador de audio formado por Q1 y sus componentes asociados (R1, R3, R4, C2, C3 y C4) y un oscilador común formado por Q2 que está polarizado por R5 y R6 con R7 como resistor de polarización de emisor. La frecuencia de oscilación queda fija por el tanque que forman L1 con C5. Precisamente el cuidado que ponga en la construcción de la bobina fijará la calidad del minitransmisor. Para su elaboración se emplea alambre plateado de 0,8mm de diámetro arrollándolo sobre una forma de 6mm de diámetro. Para 150MHz posee tres vueltas con toma en la 1º vuelta. Para la banda de 88 a 108MHz, L1 posee 5 vueltas con toma en la 2º vuelta. |
|||||||||||||
 |
|||||||||||||
| Tenga
en cuenta que para la banda comercial el circuito de la figura 5 posee
alguna característica superior pero, si se lo desea usar para
la banda de 2 metros, el circuito propuesto brinda mejores resultados,
el que también puede usarse en la banda comercial (y así
aprovechar el circuito impreso que adjuntamos) se se cambia R7, colocando
en su lugar un preset de 1kohm, el que se deberá ajustar para
conseguir la oscilación. En la figura 7 se muestra el esquema del circuito impreso, tanto del lado del cobre como de los componentes indicando las conexiones exteriores del micrófono, antena y alimentación. Para el armado se deben tener las mismas precauciones que para cualquier circuito RF, manipulando la bobina L1 con cuidado para que no pieda la forma original. Realizando el armado, y antes de colocar la batería en el soporte, revise todas las conexiones verificando que todos los componentes estén firmes y que no existan salpicaduras de soldadura que pueda originar un corocircuito. Efecutada esta revisión, aplique la alimentación y conecte en su proximidad un receptor de 2 metros o una radio de FM (según la banda elegida) en una frecuencia que no exista comunicación. |
|||||||||||||
 |
|||||||||||||
| Enseguida,
usando un palito cortado de modo apropiado, gire el tornillo del trimmer
hasta oír en la FM la señal del transmisor. Si el receptor
de FM estuviera con un volumen razonable y el transmisor muy cerca, en
cuanto se haga la sintonización se oirá por el altoparlante
un fuerte silbido, bastará alejar el transmisor del receptor de
FM. Si la señal fuera captada en diversas posiciones de ajuste del trimmer, escoja aquélla en la que ésta sea más fuerte. Hablando a una distancia de 10 a 15 centímetros del micrófono el sonido de su voz debe oirse claramente en el receptor. Las fallas más comunes que pueden ocurrir son: - La señal de RF es captada, y se oye un chirrido en el receptor, pero al hablar delante del receptor no se oye nada. Verifique la soldadura del micrófono, si está correcta y si no existen soldaduras mal hechas o cortos en la placa. - La señal de RF no se oye en ninguna frecuencia. Verifique en primer lugar, la posición de la batería, su estado y si no existen malos contactos en su soporte. Luego, fijese si la bobina no tiene interrupciones y si los transistores no están conectados de modo incorrecto. Termine verificando si el capacitor C6 tiene realmente el valor recomendado. Si está todo en orden, haga la instalación definitiva del aparato en su caja. La placa puede ser fijada en posición con facilidad, utilizando dos pedazos de espuma plástica. Así, cuando se cierre la caja, todo el conjunto quedará asegurado en posición de funcionamiento sin necesidad de tornillos y otros medios de fijación. La antena puede ser de cable plástico rígido, y su largo no debe superar los 10 centímetros para que no haya inestabilidad de funcionamiento del transmisor. Si no cuenta con un receptor de 2 metros puede armar el que se publicó en Saber Electrónica Nº 25, cuyo esquema eléctrico reproducimos en la figura 8. Tenga en cuenta que este minitransmisor fue dieñado para operar tanto en la banda comercial (88 a 108MHz) como en la banda de 2 metros (150MHz) y si sigue las instrucciones proporcionadas en este artículo obtendrá numerosas satisfacciones. |
|||||||||||||
 |
|||||||||||||
|
|||||||||||||
 |
|||||||||||||
| Por:
Ing. H. D. Vallejo |
|||||||||||||
 |
|||||||||||||