RELE SELECTIVO

Este relé cierra sus contactos solamente cuando se aplican en la entrada señales de una banda estrecha de frecuencias alrededor del valor seleccionado. Podemos usar este circuito en controles remoto modulados por tono, accionamiento selectivo con cable único de control y en muchas otras aplicaciones que involucren desde recración hasta el uso profesional.

INTRODUCCION

El amplificador operacional 741 todavía es el corazón de muchos proyectos, siendo preferido cuando se desea unir la facilidad de realización práctica al bajo costo. Este proyecto que presentamos, si bien no es ninguna novedad en cuanto a nuevos conceptos, puede ser la solución que el lector está buscando para elaborar un filtro selectivo para un control remoto u otra aplicación interesante.

Lo que tenemos es básicamente un circuito sensible que responde a señales de audio de una frecuencia única. La sensibilidad del circuito permite el accionamiento con señales de amplitud de algunas decenas de milivolt, lo que posibilita su conexión en la salida de receptores comunes de control remoto sin etapas intermedias de amplificación.

Otra aplicación importante, que entra en el sector de investigación es el reconocimiento de un valor analógico (frecuencia) que pueda ser transmitido a distancia (telemetría).

El circuito consume una corriente muy baja en reposo, pero precisa una fuente de alimentación simétrica. En la figura 1 mostramos cómo obtener la tensión simétrica de 12V (6+6V) de dos baterías de 6V o bien a partir de la red local.

La frecuencia en que ocurre el accionamiento depende de los componentes del doble T, que pueden ser alterados en una amplia banda de valores. Se pueden conseguir frecuencias entre 100 y 10.000Hz pero recordamos que en una aplicación práctica en que se usan dos circuitos simultáneamente, los mismos no podrán estar sintonizados en frecuencias múltiples (armónicas) pues puede haber accionamiento errático. De la misma forma, el factor Q o selectividad del circuito no permite la utilización de frecuencias muy cercanas. Cada canal debe estar alejado del otro por lo menos 30% en frecuencia.

 
COMO FUNCIONA
La base del circuito es un doble T, que tiene una frecuencia de resonancia dada por los valores de los componentes, según la fórmula que aparece en la figura 2.

Observe que los componentes deben mantener entre sí relaciones específicas para que el circuito funcione apropiadamente.

Para los componentes usados en el proyecto principal tenemos una frecuencia de operación alrededor de 700Hz.

La frecuencia límite para una operación estable con buena ganancia está alrededor de 10kHz. El rendimiento mayor estará en las frecuencias de alrededor de 1kHz.

El doble T es conectado entre la salida y la entrada inversora (-) de modo de proporcionar una fuerte realimentación negativa. Con esto, la ganancia del circuito cae, excepto en la frecuencia de operación donde el doble T presenta una alta impedancia y por lo tanto reduce la realimentación negativa.

En la salida del circuito conectamos un diodo que polariza la base de un transistor a través de R7 y el capacitor C6.

El diodo y C6, rectifican y filtran la señal amplificada que aparece en la salida del integrado de modo de tener una polarización continua del transistor para accionamiento del relé. Sin el capacitor, al aplicar una señal en el circuito, los contactos del relé vibrarían con un funcionamiento impropio.

El relé sugerido permite el control de cargas de 2 a 4 ampere lo que lo lleva a aplicaciones de pequeña y mediana potencia.

C7 y C8 hacen el desacoplamiento de la fuente de alimentación y la entrada se hace a partir de la entrada no inversora.

 
MONTAJE
El diagrama completo del aparato se da en la figura 3.

La placa de circuito impreso que aparece en la figura 4, prevé la utilización de un microrrelé Metaltex del tipo MC2RC2 (12V) con dos contactos reversibles. Podemos observar también en la misma figura que aparecen dos versiones para el impreso en la parte del cobre; la 4A corresponde al modelo para realizar a través del método fotosensible y la 4B es el modelo tradicional.

Los diodos son de uso general de silicio como el 1N4148 ó 1N914 y el transistor puede ser cualquier PNP de silicio de uso general. Los capacitares electrolíticos deben tener tensiones de trabajo de 12V o más y los resistores son todos de 1/8W.

El amplificador operacional 741, preferiblemente debe ser instalado en zócalo DIL tanto para evitar el calor en el proceso de soldado como para facilitar su recambio en caso de necesidad.

Los capacitores del doble T, así como C1 y C5 tanto pueden ser de poliéster como cerámicos.

Los capacitores del doble T, deben tener los valores elegidos de acuerdo con la frecuencia deseada para la operación.

Los amplificadores operacionales pueden tener una corriente de fuga que desequilibre su salida, incluso en ausencia de señal, provocando así el accionamiento del relé sin señal. Si ocurre esto se debe usar el circuito de la figura 5 para ajuste de corriente de off-set.

Se pueden conectar diversos circuitos como éste en paralelo, alimentados por la misma fuente en el desarrollo de un sistema de control remoto accionado por tono, como muestra la figura 6.

En el montaje es necesario observar con cuidado la polaridad de los diodos y de la propia fuente de alimentación.

 
PRUEBA Y USO
Un oscilador con el integrado 555 cuyo diagrama aparece en la figura 7, sirve de generador de prueba y para determinación de la frecuencia de operación del relé. Ajuste el control de frecuencia del generador hasta obtener el accionamiento del relé y después busque la frecuencia central ajustando al mismo tiempo la frecuencia del oscilador y reduciendo la intensidad de la señal.

El punto exacto de operación puede entonces ser determinado por la lectura en una frecuencia, en caso que el lector tenga a su disposición este tipo de instrumento y desee una frecuencia precisa en la operación.

La sensibilidad al accionamiento también se puede determinar con este mismo procedimiento leyendo en la salida del generador la intensidad de la señal mínima que provoca el accionamiento. Esto se puede hacer con la ayuda de un voltímetro de CA o bien con un osciloscopio.

Una determinación mejor de la sensibilidad y la frecuencia puede conseguirse con un generador de señales senoidales.

Comprobado el correcto funcionamiento del aparato sólo resta su utilización práctica.

 
De la Redacción de Saber Electrónica
 
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
FIGURA 3
 
FIGURA 4
 
FIGURA 5 - 6 - 7
 
MATERIALES
 
PROMOCIONES
 
 
PROMOCIONES
 
 
PROMOCIONES