Transmisor De Amplitud Modulada

Un LM386, un CD4011 y un 2N2222A pueden ser los elementos necesarios para pasar a descubrir todo un nuevo mundo que estaba oculto allí, en tu interior y no lo sabías. Con estos tres dispositivos construiremos de manera práctica una emisora de radio, de Amplitud Modulada y reducido alcance (pocos metros) pero que, como te mencionamos al principio, puede servir para que comprendas el concepto de la modulación en amplitud de una señal “portadora” que se encargará de “transportar”, en forma inalámbrica, la información deseada. Entendemos por “amplitud de una señal alternada en el tiempo” a los niveles máximos y mínimos que puede alcanzar, de manera independiente a la frecuencia de trabajo u oscilación de la misma. Por lo general, la señal que se encarga de llevar o, como mencionamos antes, “transportar” la información deseada es de una frecuencia muy superior a la que posea (como máximo) el dato transmitido. En el caso de las señales de audio, las frecuencias se comprenden entre los 20Hz y 20Khz aunque la calidad de los receptores, siempre limitan esta respuesta de frecuencia. La frecuencia de la señal “portadora” puede variar desde lo más bajo del espectro radioeléctrico (encima de los ultrasonidos = 100Khz) hasta la frecuencia más alta que en la práctica se pueda obtener y manipular. Visto en forma gráfica y elemental, la modulación en amplitud es lo siguiente:En nuestro caso entonces, lo que haremos es un circuito dividido en tres partes. Una que se encargue de tomar una señal de audio pre-grabada o de micrófono y la adapte a un nivel práctico y útil de uso “para esta aplicación”; esta sería la etapa del “modulador” y estaría organizada alrededor de un popular LM386. Como segunda parte fundamental, tendremos que generar una señal “portadora” del audio que trabajemos con el LM386 y eso estará formado por un oscilador fijo, cuya frecuencia estará controlada y definida por un resonador cerámico elemental, como los que se encuentran en los mandos a distancia. Este oscilador trabajará a partir de un circuito CMOS CD4011, con un resonador cerámico que tenga una frecuencia de trabajo ubicada dentro de la banda de radiodifusión (550Khz – 1700Khz). En mi caso, pude encontrar un resonador de 640Khz. Por último, la tercera etapa fundamental estará formada por un simple transistor 2N2222A de encapsulado metálico.¿Por qué este tipo de transistor? Porque es lo suficientemente robusto como para permitirnos trabajar sin problemas de “abusos” durante los ensayos y soportará excesos de temperatura lógicos, durante las primeras etapas de montaje hasta lograr un ajuste definitivo. Esta parte del montaje será la que se encargará de modular la señal portadora generada por el oscilador fijo con la señal de audio ingresada desde el LM386. Por supuesto, en la salida resultante encontraremos un circuito sintonizado y específico que nos permitirá ajustar nuestra transmisión a su máxima nivel. En la entrada de alimentación, desde una simple batería de 12Volts (puedes utilizar una de 9Volts, si lo deseas) colocaremos un diodo 1N4007 para evitar accidentes de inversión de polaridad en la conexión de la batería. Con estos elementos ya estamos en condiciones de comenzar a ensamblar las partes fundamentales de nuestro circuito propuesto, que será el siguiente (observa los recuadros, allí se definen bloques importantes):En el circuito se puede identificar de manera muy clara al LM386 (A1) ,que a su salida tiene un puente (jumper) JP2 y sale con la inductancia L1 que tomará un valor comprendido entre 1mili-Henrio y 5mili-Henrios. En nuestro caso utilizamos con éxito uno de 3,3mili-Henrios, extraído de un viejo chasis de TV. El CD4011 posee los capacitores fijos C1 – C2 y el variable CV1 para colocar (como vernos luego) al transmisor en su frecuencia exacta de “portadora”. Aquí encontramos otro puente (jumper) importante que es JP1. Con esta señal ingresaremos en la base del transistor 2N2222A y a partir de allí comenzará la magia de la modulación en amplitud. Antes de mostrarte los primeros pasos de montaje de materiales, vale hacer una aclaración de dos elementos que figuran en el circuito mostrado y que no coinciden con los utilizados en nuestro prototipo. En la práctica, R1 puede tomar cualquier valor entre 2,2 MOhms y 4,7MOhms. Nosotros utilizamos 4,7MOhms. C17 de 100pF puede ser descartado del montaje y su función principal será evitar todo tipo de EMI (interferencias electromagnéticas) cuando trabajamos en cercanías de motores eléctricos, redes de alta tensión, emisoras de radio (muy potentes) y/o cualquier sistema que pueda alterar el funcionamiento de nuestro circuito. Si nada de esto nos ocurre, C17 puede ser eliminado del circuito como hemos hecho nosotros. Ahora sí, comienza el montaje de la etapa de alimela simpleza es extrema. Menos componentes para lograr un sistema de modulación sería imposible si deseamos hacer un transmisor que se digne de funcionar en forma aceptable. Además, en este video has podido apreciar la finalidad del sistema de pines dispuestos para JP2. Si tenemos problemas de funcionamiento y creemos que el origen de la falla es nuestro sistema “modulador”, podemos tomar desde allí una salida directa hacia un capacitor (o condensador) electrolítico de 470uF y un altavoz para realizar los ensayos necesarios. No olvidemos que, en forma aislada y si lo consideramos como un bloque simple, estamos ante un amplificador de audio basado en un LM386, no es otra cosa. Si no deseamos usar un LM386 y tenemos afinidad por otro tipo de amplificador de audio, nada nos impedirá su uso. La única condición que debemos respetar es no excedernos en el nivel de audio de salida ya que, lo que intentamos hacer es una transmisión elemental y no hacer la competencia a la BBC de Londres, ni a la Deutsche Welle. Por otro lado, para lograr mayor potencia de salida en el transmisor, el camino es otro (que ya mencionaremos), no ése. Luego de hacer los ensayos iniciales, podemos pasar a agregar la etapa de adaptación de entrada, adecuada a nuestros propósitos, y controlar la calidad del audio, que sea limpio y libre de distorsiones desagradables ya que las mismas, se trasladarán luego a la transmisión final. Para controlar todo esto, es útil la conexión en JP2.El oscilador encargado de generar la señal “portadora”, esa que llevará en forma inalámbrica nuestra información y que se ubicará dentro del espectro de las bandas de radiofrecuencia, es un circuito que ya hemos visto en muchos montajes, aquí, en NeoTeo en diversas circunstancias y diseños. Básicamente, como mencionamos siempre, se trata de un oscilador del tipo Pierce donde se utiliza un par de puertas lógicas CMOS para su funcionamiento (en este caso NAND, de un CD4011) y en lugar de un cristal piezoeléctrico, utilizaremos un resonador cerámico del mismo estilo al que se utiliza en los mandos

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