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 como ya se ha mencionado, entre los canales bajos de TV y los canales altos en la banda de VHF.
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.
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.
Montaje y Elementos a Utilizar
Lista de Materiales o Componentes
• 2 Transistores 2N2222
• 1 Micrófono Electret
• 2 Condensadores Electrolíticos 10uF/25v
• 1 Condensador Electrolítico de 2.2uF/25V
• 2 Condensadores Cerámicos de 0.1uF/50v
• 2 Condensadores Cerámicos de 2.7pF/50v
• 1 Condensador ajustable de 5-60pF (trimmer)
• 2 Resistencias 1k
• 1 Resistencia 1M
• 1 Resistencia 6.8k
• 2 Resistencias 10K
• 2 Resistencias 4.7K
• 1 Resistencia 2.2K
• 1 Resistencia 220 Ohm
• 50 cm. Alambre para puentes
• 1 Baquelita
• 1 Batería 9V
• Cautín
• Taladro
• Estaño
Descripción de proyecto
EA continuación haremos una descripción de cada parte del circuito: R1 establece la polarización del micrófono. C1 acopla la señal del micrófono al transistor Q1. Como vemos el circuito cuenta con dos etapas una de amplificación y otra de modulación. A continuación para mayor entendimiento del circuito explicaremos cada una de la etapas.
1. Etapa amplificadora:
El audio para la modulación de la portadora la hacemos con un preamplificador que tiene como base un transistor 2N2222 las 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 transistor 2N2222, 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.
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 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
Prueba y Calibración del Circuito
Una vez que todos los componentes han sido ensamblados se puede proceder a la prueba y calibración del circuito.
Para ello, se ubica una radio de FM cerca del circuito, se busca en el dial un punto en silencio (sin emisoras) y se sube el volumen del receptor hasta un punto en el que se puedean oír las interferencias.
Lentamente y con la ayuda de un destornillador pequeño, de plástico preferiblemente, se ajusta el condensador (trimmer C5) hasta que en el receptor se escuche un silbido o sonido similar, lo cuál quiere decir que en dicho punto se ha sintonizado en el transmisor la frecuencia dial.
En ese momento se puede hablar por el micrófono y se debe escuchar en la radio lo que se habla.
Si en la frecuencia seleccionada, no se logra una buena recepción, puede repetirse el proceso en otro punto de la banda de FM.
Si se prefiere, en vez de variar el capacitor, se sintoniza la radio hasta hallar el punto donde se encuentre mejor recepción (silencio).
Si después de hacer esto, no se consigue sintonizar el transmisor, se puede ajustar la bobina que conforma el circuito oscilador juntando sus espiras para elevar la frecuencia, o separando las mismas si lo que se desea es reducirla un poco.
POSIBLE PROYECTO #2
Este sencillo circuito, le permitirá transmitir señales de audio en un área de aproximadamente 100 m de radio.
La señal emitida por el mismo, puede ser sintonizada en cualquier punto del Dial de su radio de FM, pues su frecuencia de transmisión puede ser fácilmente localizada entre los 88 y los 108Mhz.
Sus usos son ilimitados, puede ser utilizado como monitor para bebes, como micrófono inalámbrico para conferencias, transmitir el audio del PC hacia algún otro punto de la casa, o incluso para montarte una emisora Pirata XD XD
Una de las aplicaciones más fascinantes de la electrónica, son las comunicaciones inalámbricas. Este proyecto permitirá iniciarse en dicho campo.
Este tipo de comunicaciones, están regidas por las normas de cada país, por lo cuál no se deben exceder ciertos límites, la omisión de dichos límites, es castigada con multas y sanciones.
El transmisor de FM en miniatura, ha sido diseñado de tal forma que no exceda dichos límites de su frecuencia de oscilación que esta comprendida entre los 88 y los 130Mhz y el campo generado por las irradiaciones, no supera los 50mV por metro, a una distancia de 15cm del circuito.
Si usted ensambla su circuito siguiendo las especificaciones que a continuación le daremos, no excederá dichos límites, pues cualquier modificación que se haga al circuito incluyendo pro ejemplo una variación en el voltaje de alimentación, cambiará el alcance de la señal emitida.
Lista de Materiales
2 Transistores 2N2222
1 Micrófono Electret
2 Condensadores Electrolíticos 10uF/25v
1 Condensador Electrolítico de 2.2uF/25V
2 Condensadores Cerámicos de .1uF/50v
2 Condensadores Cerámicos de 2.7pF/50v
1 Condensador ajustable de 5-60pF (trimmer)
2 Resistencias 1k
1 Resistencia 15K
1 Resistencia 6.8k
1 Resistencia 10K
2 Resistencias 4.7K
1 Resistencia 2.2K
1 Resistencia 220 Ohm
50 cm. Alambre para puentes de 0.51mm de diámetro (24 AWG)
Tornillos
1 Conector + Soporte para Batería
5 Espadines
1 Baquelita
1 Batería 9V
Cautín
Taladro
Soldadura
Estaño
A continuación agrego una imagen con una descripción de cada parte del circuito:
Construcción de La Bobina
Para fabricar la bobina, tome el alambre para puentes y córtelo por mitad, tome los 2 trozos resultantes y enróllelos en un lapicero común dando 6 vueltas alrededor del mismo.
Aunque es más fácil conseguir el alambre para puentes, también se puede usar alambre de cobre esmaltado, eso si, calibre #24.
Una vez hecho esto, retire el lapicero y separe las bobinas teniendo especial cuidado en no deformarlas, tome aquella que sea más uniforme y colóquela en su circuito.
La otra, desenróllela y utilícela como antena, se preguntará por que se sigue este procedimiento que parece ilógico, la razón es que de esta forma se asegura que la separación entre las espiras es la necesaria y que es igual entre ellas así el transmisor funcionará correctamente.
Pasos Para El Ensamblaje
Paso 1.-
Soldar los componentes de menor altura como las resistencias.
Paso 2.-
Luego instale los condensadores cerámicos, el condensador variable (trimmer), los 5 espadines y los transistores.
Paso 3.-
Posteriormente, suelde los condensadores electrolíticos y la Bobina. Recuerde que en la Placa del circuito impreso el terminal identificado con el signo (-) en los condensadores debe quedar ubicado del lado opuesto del identificado con el signo (+).
Paso 4.-
Finalmente suelde el micrófono, teniendo en cuenta su polaridad, la antena y el conector para la batería de 9v a los espadines respectivos y asegure el soporte para la batería mediante los tornillos.
Prueba y Calibración del Circuito
Una vez que este seguro de que todos los componentes han sido ensamblados puede proceder a la prueba y calibración del circuito.
Para ello, ubique una radio de FM cerca del circuito, busque en el dial un punto en silencio (sin emisoras) y suba el volumen del receptor hasta un punto en el que puede usted oír las interferencias.
Conecte una Batería de 9v al circuito y escuche atentamente la radio.
Lentamente y con la ayuda de un destornillador pequeño, ajuste el condensador (trimmer C5) hasta que en el receptor se escuche un silbido o sonido similar, lo cuál quiere decir que en dicho punto se ha sintonizado en el transmisor la frecuencia dial.
En ese momento puede hablar en el micrófono y se debe escuchar en la radio lo que se habla.
Si en la frecuencia seleccionada, no se logra una buena recepción, repita este procedimiento en otro punto de la banda de FM.
Si lo prefiere, en vez de variar el capacitor, sintonice la radio hasta hallar el punto donde encuentre mejor recepción (silencio).
Si después de hacer esto, no consigue sintonizar el transmisor, puede ajustar la bobina que conforma el circuito oscilador juntando sus espiras para elevar la frecuencia, o separando las mismas si lo que desea es reducirla un poco.
Este circuito Funciona mejor cuando es alimentado por una batería pero si lo desea puede hacerlo con una fuente de alimentación regulada.
Sugerencias:
Si usted desea mejorar la calidad de la transmisión de su circuito, en vez de soldar la antena directamente al circuito impreso, hágalo sobre la segunda espira de la bobina, partiendo del punto donde se une con el colector del transistor Q2.
Adicionalmente, si desea tener la posibilidad de controlar el volumen del transmisor, cambie la resistencia R6 por un potenciómetro, el cuál puede ser aproximadamente de 10K.
Para alargar la vida de la Batería, desconéctela cuando no se este usando el transmisor.
Si se quiere aplicar una señal de audio externa como por ejemplo de un IPOD, se debe suprimir el micrófono y su resistencia de polarización R1, dejando como entrada de audio el capacitor de desacople C1.
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