Un instrumento de gran utilidad para la bancada del radio-reparador es el generador de señales. Sin embargo, un generador de señales de gran alcance, capaz de cubrir franjas de AM, FM e incluso VHF es un instrumento de alto costo, no siempre accesible a la mayoría. Lo que proponemos en este artículo es un generador bastante preciso y eficiente para la calibración de radios AM y que utiliza sólo un circuito Integrado con sintonía sin variable y que no emplea ninguna bobina en su proyecto. Si el lector no tiene un generador de calibración y necesita una versión económica con las ventajas indicadas, aquí está su oportunidad.
En el ajuste de radios transistorizadas, bandas de AM de receptores y sintonizadores e incluso radios valvulares es indispensable disponer de un generador de RF que posea la frecuencia de 455 kHz, y que aún pueda barrer la banda de AM de 530 a 1600 kHz.
Uno de los problemas de los aparatos comerciales de este tipo, sin hablar del costo, es que son aparatos relativamente complejos, que no siempre son manejados con facilidad por los técnicos, que de esta forma no lo ocupan como deberían.
Se trata de una inversión sin retorno total.
En cuanto al montaje casero de un generador, los problemas también existen, como por ejemplo, la elaboración de bobinas y luego su calibración.
El proyecto que presentamos contorna diversos problemas incluyendo los citados. El primero, naturalmente, es su bajo costo, ya que sólo un circuito integrado fácil de conseguir es utilizado como base, además de muy pocos componentes adicionales que no van más allá de resistores, capacitores y dos potenciómetros.
El otro es la no utilización ni de bobinas ni de capacitor variable. De hecho, se trata de un oscilador RC en el que la frecuencia de operación es determinada por un resistor y un capacitor.
De esta forma, la sintonía se realiza en un potenciómetro común, con mucho más facilidad de ajuste y mayor economía para el montaje.
Nuestro generador cubre la banda que va de aproximadamente 200 kHz hasta 1,2 MHz o poco más, lo que significa facilidad de uso en la calibración de radios AM.
Sin embargo, la señal, por ser rectangular en la salida tiene armónicos que se extienden para mucho más allá de los 1,2 MHz, lo que quiere decir que sintonizando el generador en 1 MHz tendremos señales de buena intensidad en 2, 3, 4, 5, 6 hasta más de 15 MHz lo que incluye la posibilidad de ajustes en radios de onda corta.
La señal generada se modula y la frecuencia de modulación se puede ajustar de modo directo por potenciómetro en el rango de 100 Hz hasta 1 kHz.
La alimentación del circuito se realiza con 4 pilas pequeñas (6 V) o batería (9 V), lo que permite un montaje bastante compacto en una caja plástica, como se muestra en la figura 1.
Como se verá más adelante, la calibración se puede hacer fácilmente con la ayuda de una radio portátil en la que podemos confiar en la escala.
CARACTERÍSTICAS
Rango de frecuencias generadas: 200 kHz a 1,2 MHz
Rango de frecuencia: 200 kHz a 15 MHz
Modulación: 1 kHz
Forma de onda generada: rectangular
Tipo de sintonización: por potenciómetro
Tensión de alimentación: 6 V
Consumo: 0,5 mA (6 V) o 0,8 mA (9 V) - tip
COMO FUNCIONA
El circuito integrado 4093 (CMOS) está formado por cuatro puertas-disparadores NAND (Schmitt Trigger) que pueden funcionar de forma independiente. La alimentación del circuito se puede realizar con tensiones de 3 a 15 V.
En nuestro proyecto, utilizamos tres de las cuatro puertas disponibles en el circuito integrado.
Dos de ellas son empleadas como osciladoras y la tercera como buffer y mezclador.
Para obtener un oscilador capaz de operar en frecuencias de hasta 1,2 MHz aproximadamente con un disparador de los 4 existentes en el 4093 necesitamos sólo dos componentes externos: un resistor y un capacitor.
En la figura 2 tenemos esta configuración en la que el valor mínimo admitido para el condensador es del orden de 100 pF.
Usamos en nuestro proyecto dos veces esta configuración.
En una de ellas, utilizamos un capacitor de 120 pF y ajustamos la frecuencia por medio de un potenciómetro de 47 k ohms para generar señales en un rango de frecuencias que va de aproximadamente 200 kHz hasta 1,2 MHz
En la otra, utilizamos un capacitor de 22 nF y un potenciómetro de 100 k ohmios que permite generar la señal de audio en el rango de aproximadamente 100 Hz hasta 1 kHz.
Las señales generadas por los dos osciladores se aplican a un tercer disparador que los combina produciendo así una salida modulada con forma de onda mostrada en la figura 3.
Esta será la señal disponible para su aplicación en los equipos en prueba.
El circuito se simplifica al máximo para tener un equipo económico, las exigen algunas sofisticaciones que se pueden añadir sin mucha inversión adicional.
Una de ellas consiste en un control para la intensidad de la señal de salida y que consiste en un potenciómetro de 10 k ohms.
Su conexión se realiza como se muestra en la figura 4 y podemos calibrarlo en términos de tensión con una escala de 22 nF
Este control permite la reducción gradual de la intensidad aplicada en una radio durante un ajuste para obtener la máxima sensibilidad.
Otra consiste en una llave colocada junto al pin 9 del circuito integrado y que permite el corte de modulación obteniéndose así una señal de alta frecuencia pura (sin modulación), como muestra la figura 5.
Finalmente tenemos la posibilidad de colocar un jack de salida junto al pin 4 del circuito integrado para obtener una señal de audio en el rango de 100 a 1 kHz para pruebas de equipos de audio, haciendo así el aparato también un generador de audio.
MONTAJE
En la figura 6 tenemos el diagrama completo de la versión básica.
La realización básica del montaje en matriz de contacto se muestra en la figura 7.
Para el circuito integrado sugerimos el uso de zócalo DlL. Los potenciómetros deben ser lineales y se fijarán en el panel. En el caso de las conexiones de P1, deben ser las más cortas posibles para que las capacitancias parásitas no limiten el alcance de frecuencia del oscilador.
Los resistores son todos de 1/8 o 1/4 W y el capacitor C1 debe ser cerámico. El capacitor C2 puede ser cerámico o de poliéster y C3 de cerámica.
El capacitor C4 es un electrodo de 12 V.
La conexión al circuito en prueba es hecha por medio de cable con garra jacaré y punta de prueba. Si este cable es largo (más de 30 cm) debe ser blindado con la malla conectada a G1.
Para las pilas utilice soporte o utilice la batería, un conector apropiado.
PRUEBA, CALIBRACIÓN Y USO
Para probar, basta con conectar en las proximidades una radio de AM a una frecuencia libre alrededor de 600 kHz y ajustar P1 para que su señal sea captada, actúe sobre P2 para verificar la variación de la tonalidad de la modulación.
Si la radio utilizada para la prueba tiene una antena externa, conecte la garra del cocodrilo para obtener una señal más fuerte, como se muestra en la figura 8.
Comprobado el funcionamiento podemos pensar en la alimentación. Y claro que si el lector dispone incluso que prestado un frecuencímetro esta calibración sería mucho más fácil.
Sin embargo, también se puede utilizar una radio común de ondas medias para este propósito.
Para ello, conecte el generador a la antena de la radio, o si no la tiene, por medio de una bobina de 3 o 4 vueltas de cable común enrolladas en su caja, como muestra la figura 9.
Después, colocando la radio en 550 kHz, 600 kHz, 700 kHz y de 100 a 100 kHz hasta el límite del potenciómetro, vaya marcando en su escala los puntos en que ocurra la captura de la señal.
Marque también el punto de 455 kHz inyectando la señal directamente en la primera Fl de la radio tomando como prueba.
Para obtener el punto de 300 kHz utilice la frecuencia de 600 kHz de la radio, y para obtener el de 200 kHz también y para obtener el de 400 kHz utilice la frecuencia en la radio de 800 kHz.
Las señales armónicas son bastante intensas permitiendo de esta forma una calibración fácil desde que se disponga de una radio con la escala correcta.
Las señales armónicas son bastante intensas permitiendo de esta forma una calibración fácil desde que se disponga de una radio con la escala correcta.
Hecho la calibración de la escala del potenciómetro de RF podemos pensar en el uso del generador.
La aplicación de la señal se puede hacer con la conexión de la garra en la antena o por un medio de una bobina conforme vimos en la figura 9.
Para calibrar las etapas de Fl inicialmente, inyecte la señal en la frecuencia de 455 kHz y ajuste los núcleos de los tres transformadores Fl para mayor rendimiento.
A continuación, coloque el generador en la frecuencia de 1600 kHz o 1200 kHz si su no alcanza ese valor y ajuste el núcleo de la bobina de oscilación para capturar la señal en la frecuencia indicada en la pantalla, que debe ser la misma del generador.
A continuación, coloque el generador en 550 kHz y el receptor en la misma frecuencia, ajustando el trimmer del oscilador para capturar la señal.
De nuevo, vuelva el receptor a 1600 o 1200 kHz y ajuste el núcleo de la bobina de antena (ferrita) para mayor rendimiento.
Coloque el receptor nuevamente en 550 kHz y ajuste el trimmer de la bobina de antena junto a la variable para el máximo rendimiento.
Repita las operaciones hasta obtener el buen funcionamiento del receptor.
Observamos que, dependiendo del receptor, los manuales indican procedimientos de ajustes que pueden variar un poco, ya que en algunos circuitos podemos tener etapas preamplificadoras de RF que también deben ser ajustadas.
Existen también receptores antiguos o de ciertos fabricantes extranjeros cuyas Fls no son de 455 kHz.
LISTA DE MATERIAL
CI-1 - 4093 - circuito integrado CMOS
S1 - interruptor simple
B1 - 6 o 9 V - 4 pilas o batería
P1 - 47 k ohms - potenciómetro lineal
P2 - 100 k ohms - potenciómetro lineal
R1 - 1 k ohms x 1/8 W - resistor (marrón, negro, rojo)
R2 - 10 k ohms x 1/8 W - resistor (marrón, negro, naranja)
C1 - 120 pF - capacitor de cerámica
C2 - 22 nF (223 o 0,022) - capacitor de poliéster o cerámica
C3 - 10 nF (103 o 0,01) - capacitor de poliéster o cerámica
C4 - 47 pF x 12 V - capacitor electrolítico
PP1 - punta de prueba
G1 - garra jacaré
Varios: placa de circuito impreso, caja para montaje, soporte de pilas o conector, botones para el potenciómetro, escala, hilos, soldadura, etc.