|
Artículo provisional, en
preparación y revisión
Título de la Obra original: AM/FM RADIO KIT Model AM/FM - 108,
14 - Transistors 5 diodes ELENCO ELECTRONICS INC.
Traducción y adaptación al español para ELECTRÓNICA HOY, Ing.
Victor R. Nine
1994 - EDITORIAL CULTURAL LATINOAMERICA S.R.L. - Buenos Aires
- Argentina
Digitalización: alumnos Sistemas de Comunicaciones E.T. N° 17
Brigadier General Cornelio de Saavedra - GCBA - Argentina
Transposición didáctica: Prof. Juan D. Batipalla
Receptor AM - FM
1.- Amplificador de audio
2.- Detector de AM y AGC
3.- Segundo amplificador de F.I. AM
4.- Primer amplificador de F.I. AM
5.- Mezclador de AM y Oscilador de AM
6.- Receptor de FM
7.- Segundo amplificador de F.I.
8.- Primer amplificador
9.- Amplificador de RF FM, Mezclador y Oscilador
Introducción
Este página se refiere al estudio y análisis
de un receptor de radio superheterodino de AM y FM de frecuencias de
radiodifusión, donde el alumno aplicará los conceptos ya vistos y tendrá
oportunidad de adquirir otros mientras estudia el tema.
La explicación puede seguirse con o sin el
material. Naturalmente lo ideal es que el alumno vaya concretando las mediciones
que se estudian sobre un receptor, pero aún sin el material, las explicaciones
le servirán de guía para comprender en la práctica, las distintas partes de un
receptor y las técnicas, dificultades y soluciones para las pruebas y
mediciones.
Se detallan, además, los ajustes y pruebas
del receptor. Para efectuar un buen ajuste del receptor, es conveniente (pero
no imprescindible) disponer de los siguientes instrumentos:
-Una fuente de alimentación de CC variable
de 0 a 12 V
-Un generador de audiofrecuencia
-Un generador de radiofrecuencia
-Un osciloscopio
-Un tester o multímetro
Las explicaciones tienen en cuenta el caso
que el alumno no disponga de estos instrumentos:
Se explican los ajustes a realizar sin
instrumental, de modo que si no los tiene, igualmente puede efectuar los
ajustes indicados y estudiar la manera en que se hacen las demás mediciones y
ajustes. Recomendamos disponer como mínimo un tester o multímetro.
Plan de etapas:
La descripción esta dividida en nueve etapas,
correspondientes a las de este receptor. Antes de comenzar con el análisis de
cada etapa, deberá leer la teoría de funcionamiento general y repasar conceptos
anteriores. Esto brindará al alumno la comprensión de la razón de ser de cada
etapa, y como trabaja la misma.
Después del análisis de cada etapa, el alumno
será instruido para realizar ciertas verificaciones y mediciones para comprobar
que cada sección esta funcionando adecuadamente. Si estas verificaciones dan
como resultado una avería, se da una tabla de búsqueda de fallas para corregir
el problema.
Se presentan, asimismo, mediciones y cálculos
más detallados, para aquellos que cuenten con instrumental. De esta forma, el
alumno aprenderá a verificar que cada etapa cumpla con las especificaciones del
diseño.
Después de la verificación de todas las
etapas, se explicará un procedimiento de ajuste, a fin de que el equipo pueda
alcanzar sus máximos valores de performance, maximizando las capacidades de
recepción del superheterodino.
Diagrama en
bloques del receptor:
La
figura 1 muestra el diagrama de bloques del receptor. Como puede verse, se
divide en dos secciones principales: AM y FM, cada una con sus etapas
mezcladoras, osciladores locales, amplificadores de FI y detectores propios. La
única etapa común a las secciones de AM y FM es el amplificador de audio y el
parlante (además de la fuente de alimentación). Hemos colocado en cada etapa un
número de orden para facilitar la descripción.
Descripción
general de la función de cada etapa:
El propósito de la etapa 1, de
audioamplificación, es incrementar la potencia de audio de la señal recibida
desde el detector, a un nivel capaz de excitar el parlante.
La etapa 2 incluye el circuito detector de AM
y el AGC (control automático de ganancia). El detector de AM convierte la señal
de amplitud modulada FI en una señal de audio de bajo nivel. La etapa AGC
realimenta un voltaje de CC al primer amplificador de FI, a fin de mantener
constante el nivel de audio a la salida del receptor.
La etapa 3 es el segundo amplificador de FI
de AM. Este está sintonizado a una frecuencia de 455 KHz y tiene una ganancia
fija de 50 a esta frecuencia.
La etapa 4 es el primer amplificador de FI
AM, que tiene una ganancia variable, dependiendo del AGC.
Esta etapa también esta sintonizada a una frecuencia de 455 KHz.
La etapa 5 incluye las etapas de mezclador de
AM, oscilador y antena de AM. Cuando las ondas de radio son captadas por la antena,
esta induce una pequeña tensión a través del bobinado de la antena. Esta tensión
es acoplada a la etapa mezcladora o conversora para cambiar la frecuencia a 455
KHz. Este cambio es llevado a cabo, mezclando la frecuencia de radio recibida
con la señal de oscilador local.
La etapa 6 es el circuito detector de FM. El
detector de FM convierte la señal de frecuencia modulada de FI en una señal de
audio de bajo nivel.
El detector de FM, tiene una ganancia fija de
alrededor de 20.
La etapa 7 es el segundo amplificador de FM
FI. El segundo amplificador de FM FI es sintonizado a una frecuencia de 10,7 MHz
y tiene una ganancia aproximada de 20. El ancho de banda de 3db de esta etapa
deberá ser aproximadamente 350 KHz.
La etapa 8 es la primera etapa de FM FI, esta
se sintoniza a 10,7 MHz y tiene una ganancia de aproximadamente 10. También
tiene un ancho de banda de 3db de 350 KHz.
La etapa 9 incluye el mezclador de FM, el
oscilador de FM, la etapa de RF FM y el circuito CAF (control automático de
frecuencia). Las ondas de radio que llegan son amplificadas por el amplificador
de RF FM, que se sintoniza a la frecuencia de la estación de radio deseada,
dentro de un ancho de banda de 88 MHz a 108 MHz. Las señales de ese amplificador
son acopladas a la etapa mezcladora para cambiar su frecuencia a 10,7 MHz. Este
cambio, como en AM, es llevado a cabo, dentro del principio del superheterodino,
mezclando la señal de radiofrecuencia con la señal del oscilador local. La etapa
de CAF, realimenta una señal de CC al oscilador local, para impedir corrimientos
en frecuencia de este ultimo. Cada uno de esos bloques serán explicados en
detalle en la teoría de operación.
Circuito completo del
receptor:
La
figura 2 muestra la organización general de la plaqueta del circuito impreso
(vista desde el lado en que se colocan los componentes, desde la cara opuesta a
la de las pistas de cobre). Las placas de circuito impreso se diseñan con los componentes dibujados sobre la misma y
siguiendo el orden lógico de los circuitos para facilitar la ubicación de los
mismos, la interpretación de los diagramas y su funcionamiento.
Etapa 1:
Amplificador de Audio
Descripción general del funcionamiento
El amplificador de audio
incrementa la potencia de audio a un nivel suficiente para excitar un
parlante de 8 Ohm de impedancia. Para llevar a cabo esto, la CC de la fuente es
convertida por el amplificador en CA de información (audio) que envía al parlante.
En un amplificador clase
A, el máximo teórico de eficiencia es 0,5 o 50%, pero en clase B el máximo
teórico de eficiencia es de 0,785 o 78,5%. Dado que las características de los
transistores no son ideales, en clase B los transistores introducen distorsión
cruzada, debido a la no linealidad de la curva de transferencia cerca del cero
de corriente o corte. Este tipo de distorsión se muestra en la
figura
16 que
ilustra la “curva característica de transferencia" del amplificador. Esta curva
permite relacionar la onda de tensión de entrada al amplificador con la
corriente de salida.
La ganancia de CA del
amplificador de audio es igual a 100, mientras que la ganancia de CC es de 50.
El capacitor C43 bloquea la CC hacia el parlante, mientras permite el paso de CA.
Esto es porque Q12 es un
transistor tipo PNP. Si el circuito acusa falla, verifique Q11 y Q12. Deberán
obtenerse resultados correctos en todas las verificaciones estáticas antes de
pasar a las verificaciones dinámicas.
Mediciones Dinámicas
Ganancia de CC
La ganancia de corriente
continua del amplificador de audio está dada por la corriente del
transistor Q10. Supongamos que la salida es la mitad de la tensión de
alimentación Vcc = 4,5 Volt. En este caso, la tensión de la base de Q11 será 0,7
Volt mayor = 5,2 Volt. Existe una caída de tensión despreciable a través de R48.
Esto significa que hay una caída de tensión de 3,8 Volt a través de R44.
La corriente a través de
R44 puede calcularse como 3,8 Volt / R44 o sea 3,8 Volt / 3,3KOhm = 1,15 mA.
Dado que D5 y R42 se usa para polarizar los transistores Q11 y Q12, la corriente
a través de Q10 puede asumirse que es 1,15 mA. La ganancia de CC de Q10 puede
calcularse como el valor del resistor de colector R44 dividido por el del
resistor del emisor más la resistencia efectiva del emisor. La resistencia
efectiva del emisor es la resistencia dinámica del transistor de silicio y puede
ser calculada aproximadamente:
Rj = 26 / 1,15 mA = 22,6 Ohm
La ganancia de CC puede
calcularse como:
R44 /(R46 + Rj) o sea
3300 Ohm / (47 Ohm + 22,6 Ohm) = 47,7
Es aconsejable usar un
medidor digital en la prueba siguiente porque habrá pequeños cambios de tensión.
Conecte el multímetro al circuito como se muestra en la
figura 21. Seleccione una
escala adecuada en su multímetro para leer 1 Vcc y registre la tensión Vb1.
Seleccione ahora una
escala de su multímetro para poder leer 9 V y conecte la punta de prueba positiva
al punto TP1 del circuito, sobre el punto de unión de los colectores de Q13 y
Q14. Registre la tensión Vo
Con un resistor de 1 MOhm,
conecte un fuente de alimentación variable al circuito como se muestra en la
figura 22.
Incremente la tensión de la fuente de alimentación hasta que la tensión en Tp1
sea igual a Vo. Ahora varíe la tensión de la fuente de alimentación variable
hasta que la tensión en Tp1 baje en 1 Volt. Con el multímetro mida la tensión
sobre la base de Q10 y registre la tensión Vb2.
Como la ganancia en CC es igual al cambio de
CC a la salida dividido por el cambio de CC a la entrada, la ganancia puede
calcularse como:
1 / (Vb2 - Vb1)
El resultado de la ganancia en CC en este
caso deberá ser aproximadamente = 47,4
Ganancia
de CA
La ganancia de CA puede
ser calculada de la misma manera que para CC, excepto por 2 diferencias: para
CA, el capacitor C42 cortocircuita al resistor de emisor R46, dejando solamente
la resistencia efectiva del emisor y hay una resistencia a la salida de Q13 y
Q14. La ganancia de CA de Q10 puede calcularse como:
R14 / Rj = 3300 Ohm / 22,6
Ohm = 146
Cuando la señal de entrada
es positiva, se establecerá una corriente (IQ11) que se transmitirá a Q11. Esta
corriente esta multiplicada por el beta del transistor Q13 o sea:
B x I (Q11)
La corriente total a la salida será:
I (Q11) x (1 + B)
La resistencia R48 también se ve desde desde
la salida. La resistencia es dividida por B. R48 / B. Si el B = 100, la
resistencia que se verá a la salida será: 100 Ohm / 100.
Esto significa que hay una tensión dividida
entre la salida y el parlante. La señal es ahora dividida, ya que la salida es
igual a la CA (ganancia de Q10) x 8 Ohm / (1 + 8 Ohm) o sea:
146 x (8 Ohm / 9) = 130 (revisar)
Esto también es verdadero cuando la señal de
entrada es negativa. La única diferencia es que Q12 y Q14 están ahora
conduciendo.
Conecte el multímetro y el generador de audio
como se muestra en la
figura 23.
Normalmente la ganancia de CA es medida a una
frecuencia de 1 KHz. Si utiliza un multímetro digital seguramente no tendrá
suficiente exactitud para tomar lecturas de CA a esa frecuencia, cosa que sí
podrá alcanzar con un multímetro analógico.
Par superar esta limitación del multímetro
digital podemos realizar las pruebas a una frecuencia de 400 Hz.
Coloque el generador de audio a una
frecuencia de 400 Hz y mínima tensión de salida, coloque la escala del
multímetro para poder leer una tensión de hasta 1 Volt. Coloque la punta de su
multímetro en Tp1 e incremente el control de volumen hasta la mitad de su
recorrido. Aumente lentamente la amplitud del generador de audio hasta que en su
multímetro lea 1 Volt de CA. Mida la tensión sobre la base de Q10 y registre
esta tensión de entrada como Vin.
En estas mediciones debemos verificar que la
componente continua no esté presente en la lectura, que el multímetro posea un
capacitor que bloquee esta componente o en su defecto colocar uno no polarizado
en serie con la punta de prueba de un valor que presente una muy baja reactancia
a la frecuencia de audio utilizada para la verificación.
La ganancia de tensión en CA de su
amplificador de audio es igual a la tensión de CA de salida dividida por la
tensión de CA de entrada, o multiplicada por 1/Vin. La ganancia deberá ser
aproximadamente igual a la calculada anteriormente.
1.4.3. Ancho de banda
El ancho de banda de un
amplificador de audio es la gama de frecuencia en la que la amplificación es
máxima. Se define como la gama comprendida entre la frecuencia para las cuales
la amplificación (o ganancia) es el 70,7% o mas de la ganancia
máxima,
fig. 24.
(Vea dB). El ancho de banda es una medida de la calidad o fidelidad del
amplificador y es conveniente que sea lo mas grande posible dentro de la gama de
audio.
Conecte el osciloscopio y
el generador como se muestra en la
figura 25.
Coloque el generador de
audio para una frecuencia de 1 KHz y una mínima tensión de salida. Seleccione una
escala en el osciloscopio para poder leer 0.5 Volt por división. Incremente el
volumen a un valor de escucha cómodo. Incremente la amplitud del generador de
audio hasta que el osciloscopio muestre una señal de 2 Volt pico a pico, (Vpp), en
TP1. Podría ser necesario ajustar el control de volumen . Desplace la
punta de prueba del osciloscopio a la base de Q10 y anote la tensión de entrada
:
Vin= _______Vpp
A esta altura es
conveniente que verifique la ganancia de CA. Vuelva a colocar la punta de prueba
del osciloscopio en TP1 y lentamente incremente la frecuencia del generador de
audio hasta que la señal caiga a 0.7 de su lectura original, 1.4 Vpp o bien 2.8
divisiones. La frecuencia del generador cuando la salida cae a 0.7 de su lectura
original, es llamada frecuencia superior de 3 dB (o frecuencia cuadrantal
superior). Anotemos esta frecuencia:
(Fsup 3 dB )=
_________KHz.
Disminuya lentamente la
frecuencia del generador hasta que la salida caiga a 0.7 de la lectura original,
1.4 Vpp o bien 2.8 divisiones. Esta frecuencia es llamada frecuencia inferior
de 3 dB (Frecuencia cuadral inferior). Anote esta frecuencia :
(Finf 3 dB )=
_________KHz.
El ancho de banda de CA
puede definirse como la frecuencia superior de 3 dB menos la frecuencia inferior
de 3 dB o bien:
(F.
sup. de 3
dB) - (F.
inf. de 3 dB)
El ancho de banda
resultante deberá ser mayor de 30KHz.
1.4.4.Distorsión
Con esta medición
se determina si el amplificador reproducirá fielmente el sonido aun con máximo
volumen o bien lo distorsionará. Esto puede observarse excitando el amplificador
con la señal de prueba del generador de audio y observando la salida que va al
parlante con un osciloscopio. Pueden existir distorsión por recorte (que afecta
los picos de la onda (Fig. 26A) y por cruce (fig. 26B) . Si no
hay distorsión , se vera en el osciloscopio una sinusoide completa sin
deformaciones.
Conecte el generador y el
osciloscopio como se muestra en la
fig.25.
Ajuste el generador
a una frecuencia de 1KHz, gire la perilla de volumen al
máximo. Ajuste la salida del generador hasta que el pico de la sinusoide en TP1
este recortada como en la
fig. 26 A. Un lado de la sinusoide puede sufrir
recortes antes que la otra, dependiendo del nivel de CC al estar centrado o no
en TP1. Si apareciera oscilaciones, conecte un cable entre la tierra del
circuito y la tierra del osciloscopio. Mida la tensión pico a pico en la que
aparece al recorte y anote el valor:
Vrec = ________Vpp
Provocaremos ahora una
condición de polarización de la etapa de salida que produzca distorsión por
cruce: Realice un puente entre el diodo D5 y el resistor R47 como se
muestra en la
Fig.27, la forma de onda aparecerá como muestra la
figura
26 B. La distorsión por cruce. La mayor parte de esta distorsión
desaparecerá cuando quite el puente que puso.
1.4.5.Maxima potencia de
salida
Determine ahora la mayor
potencia con que pueda utilizarse el amplificador sin tener problemas de
distorsión. La máxima potencia de salida antes de que suceda el fenómeno de
distorsión por recorte puede calcularse con el dato de tensión Vrec obtenido en
el punto 1.4.4, de la siguiente manera :
Vpico(Vp)=Vrec/2
Tensión eficaz (Vef)=0.7 x
Vp .
De acuerdo a la ley de
Joule, la potencia sobre una resistencia (la impedancia de 8ohm del parlante de
este caso), es el cuadrado de la tensión eficaz dividido por la resistencia.
La máxima potencia de
salida = (Vef)2/8ohm = (Vrec x 0.35)2/8 Ohm.
1.4.6. Rendimiento (o
Eficiencia)
Por medición de potencia
de CC que el amplificador toma de la batería para producir el máximo nivel de
salida, puede calcularse el rendimiento o eficiencia del amplificador de audio.
La potencia tomada de la batería es igual a la corriente por la tensión de la
misma máxima potencia de salida. La eficiencia puede calcularse entonces como
sigue:
Eff= Potencia máxima de
audio/potencia tomada de la batería.
Es mejor utilizar una
fuente de alimentación para evitar que la tensión varíe durante esas mediciones.
Conecte el osciloscopio, generador y medidor de corriente como se muestra en la
fig 28. Seleccione la escala adecuada del tester para poder medir 1 Amp.
CC. Encienda el circuito, y gire la perilla de volumen de máximo. Incremente
lentamente la amplitud del generador de audio, hasta que la salida aparezca
recortada como se muestra en la fig. 26 A. Anote Vrec:
Vrec= ________Vpp
Este valor deberá ser
igual al obtenido en el punto 1.4.4. Anote la corriente CC entregada por la
fuente:
Maxima corriente : (i)max=
________A
Mida y anote la tensión de
la fuente de alimentación
Vfuente= ________V
Apague el circuito.
Calcule el maximo de potencia de salida como se hizo en el paso 1.4.5.
Vp=Vrec/2
Vp= __________
Vef=Vp x
0.7 Vp= __________
Máxima potencia de salida
= (Vef)2/8
Máxima potencia salida=
_________
Dado que la potencia de la
batería es igual a la tensión de esta por la corriente que esta entregando en
ese momento , calcule la potencia de batería :
Potencia de batería = Imax
x V de fuente
Potencia de batería =
_____________
Dado que la eficiencia (N)
es igual a la máxima potencia de salida dividida por la potencia entregada por
la batería, podemos ahora calcular la eficacia del amplificador de audio;
N= Max. pot. salida/Pot.
Batería N= ___________
N en % = N x
100 N= ___________%
El valor que obtenga
deberá estar alrededor de 0.6 (60%).
Si no tiene
un Generador de RF no realice las pruebas siguientes y continúe con la Etapa 3
Verificación de la alimentación
Para todas las mediciones,
conecte la masa de su equipo a la masa del circuito TP15. Coloque su tester para
poder leer 2 A de CC. Conecte el instrumento al circuito, como se muestra en la
figura 19. Asegúrese que el control de volumen está en la posición OFF, girado
totalmente en sentido contrario a las agujas del reloj.
El tester deberá acusar
una baja corriente. Ajuste el medidor para una lectura mas exacta si fuera
necesario. Si la corriente fuera mayor de 20 MA, desconecte el circuito. La
corriente deberá ser menor de 10 mA. Esta es la corriente entregada por la
batería cuando no hay señal presente, “corriente de reposo”.
Verificación de la polarización de los transistores del amplificador de salida
Coloque en su téster una
escala adecuada para poder leer 9V y conéctelo como se muestra en la figura 20.
Asegúrese de que la batería o la fuente de alimentación, si dispone de una,
tenga 9V, y que este adecuadamente conectada al circuito, después de lo cual
puede encenderla. La tensión en TP1 deberá estar entre 3 a 6V.
Verificación de la polarización de los transistores preamplificadores
Coloque la punta de prueba
positiva de su tester a la base del transistor Q11. La tensión medida deberá ser
entre 0,5 y 0,8V mas alta que la tensión TP1. Todos los transistores de silicio
que estén conduciendo tendrán aproximadamente 0,7V entre la base y el emisor. En
la base de Q12 la tensión deberá ser de 0,5 a 0,8V menor que la tensión de TP1.
La figura 3 muestra el
detalle de los circuitos.
La figura 4 es el diagrama
de las pistas de cobre de la plaqueta.
Etapa 2:
Detector de AM y AGC
2.1 Descripción general
del funcionamiento
Detector
El propósito del detector
es transformar la señal de amplitud modulada FI en una señal de audio . Esto se
lleva a cabo por un proceso llamado detección o demulación. Primeramente, la
señal de FI de amplitud modulada se aplica a un diodo , el que solo deja pasar
la porción negativa de la señal (fig 29). El diodo actúa como una
válvula electrónica que solamente permite el paso de corriente en una dirección
. Cuando el diodo esta en conducción , forzará a los capacitores C33 y C38 a
cargarse aproximadamente a la tensión del pico negativo de la señal FI. Luego,
la conducción del diodo se detiene, pasa a la condición de "off” y los
capacitores se descargan a través de R36 y R42. La constante de descarga de este
circuito deberá ser suficientemente pequeña para poder seguir la señal de audio,
porque en caso contrario podría ocurrir distorsión para las altas frecuencias .
Sin embargo, la constante de tiempo de descarga deberá ser lo suficientemente
grande para filtrar la frecuencia intermedia (455 Khz) y dejar solamente el
audio , tal como se muestra en la fig. 29.
Control
Automático de Ganancia
EL propósito del circuito
de control automático de ganancia (CAG) (AGC en ingles), es mantener un nivel
constante en el detector, independientemente de la intensidad de la señal
recibida. Es decir, el CAG ajusta la ganancia del amplificador de FI de modo que
cuando la señal recibida en antena es fuerte, el amplificador tenga poca
ganancia y cuando la señal de antena es débil, aumenta la ganancia. Sin el CAG,
el control de volumen tendría que ajustarse para cada estación e incluso las
señales de estaciones de potencia moderada podrían ser recortadas en el
amplificador final de FI, causando distorsión de audio. EL CAG actúa ajustando
la ganancia del primer amplificador de FI a bajas valores cuando la señal se
incrementa . La fig. 29 muestra que para el máximo volumen, el
audio esta montado sobre un nivel negativo de tensión cuando se trata de señales
fuertes. Esta componente negativa se corresponde con la intensidad de la señal
que esta llegando. A mayor intensidad , mas negativa es esta componente . En el
punto TP5 , la señal de audio se elimina mediante un filtro pasabajos, R36 y
C32, dejando solamente la componente de CC. El resistor R35 esta colocado para
graduar la tensión presente en TP5 al nivel necesario para polarizar la base del
transistor Q8 de modo que tenga máxima ganancia cuando no hay señal presente .
Los resistores R35 y R36 polarizan en forma directa al diodo D4, apenas lo
suficiente para minimizar el nivel de tensión necesario para que el diodo pase a
la conducción.
2.2 Ver fig. 30 y 31
2.3Mediciones estáticas
2.3.1
Polarización del CAG para señal cero
Con el circuito apagado,
conecte la punta de prueba de su tester a TP5 , tal como como se muestra en la
fig 32. Asegúrese de que la llave AM FM este en la posición AM.
Asegúrese de que el instrumento este en una escala adecuada para medir 9V de CC
y conecte el circuito. El voltímetro deberá acusar 1.5Vcc aproximadamente. Si su
lectura varia en más de 0.5V de ese valor, verifique la polaridad de D4. También
verifique R36, R35 y que el transformador T6 este adecuadamente instalado.
2.3.2 Verificación de T8
Con el circuito apagado,
conecte la punta de prueba positiva del tester a TP3 y la negativa a tierra
TP15. Asegúrese de que el instrumento este en una escala adecuada para poder
leer 9V de CC y encienda el circuito . La tensión que acuse el tester deberá ser
la de la batería o fuente de alimentación
La corriente total de la
salida sera igual a :
I(Q11) x (1+ß)
La resistencia R48 también
se ve desde la salida. La resistencia es efectivamente dividida por
B, R48/B.
Asumiendo que el B del
transistor de salida sea 100, entonces la resistencia que se verá a la salida
será 100/100.
Esto significa que hay una
tensión dividida entre la salida y el parlante. La señal es ahora dividida; ya
que la salida es igual a la CA (ganancia de Q10) x (8/(1+8), o 146 x (8/9) que
es igual a 130. Esto es también verdadero cuando la señal de entrada es
negativa. La única diferencia es que Q12 y Q14 están ahora conduciendo. Conecte
el medidor y el generador de audio como se muestra en la figura 23.
Normalmente la ganancia de CA es medida a una frecuencia de 1KHz. Su tester, sin
embargo, no tiene suficiente exactitud para tomar lecturas de CA a esta
frecuencia. Por consiguiente, es recomendable que esta misma prueba se realice a
una frecuencia de 400Hz. Posicione el generador de audio para una frecuencia de
400 Hz y mínima tensión de salida. Encienda el circuito y coloque la escala del
tester para poder medir 1V. Sitúe la punta de prueba en TP1. Incremente el
volumen hasta la mitad de su recorrido. Aumente la lectura lentamente la
amplitud del generador de audio hasta que su tester acuse 1V de CA. Dejando el
generador de audio en esta misma posición, coloque la punta de prueba del tester
en la base de tiempo de Q10. Anote la tensión de entrada del amplificador.
Vin= _______ Volt.
Puede cambiar la escala
del tester para obtener una lectura más exacta. La ganancia de tensión en CA de
su amplificador de audio es igual a la tensión CA de salida dividida por la
tensión CA entrada, o multiplicada por 1/Vin. La ganancia deberá ser
aproximadamente igual a la calculada anteriormente .
2.4.
Mediciones dinámicas
2.4.1.
Verificación del detector de AM y del CAG
El
generador de RF necesario para esta prueba es un instrumento de laboratorio o
taller que produce una onda sinusoidal de la frecuencia intermedia (455 KHz). En
esta prueba verificamos si funcionan correctamente el detector y el CAG, es
decir, si cuando aumenta la señal de entrada el circuito hace disminuir la
tensión de polarización de la base de Q8, reduciendo así su ganancia.
Conecte el
téster y el generador de RF como se muestra en la figura 32 bis. Seleccione en
su téster una escala adecuada para poder realizar una medición de 2 voltios de
CC y coloque el generador de RF para obtener a la salida una frecuencia de 455
KHz, sin modulación y mínimo voltaje de salida. Encienda el circuito y
lentamente incremente la amplitud del generador hasta que el voltaje en TP5
comience a caer. Este punto se llama umbral del CAG sin ganancia de FI. Anote a
continuación la graduación de la amplitud del generador de RF:
Si
su Generador de RF no tiene Modulación de Amplitud o no posee un Osciloscopio,
continúe con la Etapa 3
2.4.2.
Verificación del sistema
En esta
prueba se verifica si el detector de AM funciona, o sea si detecta la señal de
prueba aplicada (un tono de 1 KHz que modula la portadora de FI). Como en la
etapa 2 ya verificamos el amplificador de audio, sabemos que si no hay sonido en
el parlante, el problema está en el amplificador de FI o en el detector. Conecte
su equipo como se muestra en la figura 33.
Sintonice
el generador de RF a 455 KHz, con modulación de 1 KHz al 80% y mínima tensión de
salida. Encienda el circuito y coloque el control de volumen al máximo.
Lentamente, ajuste la amplitud de la señal de salida del generador de RF hasta
poder oír el tono de 1 KHz en el parlante. Si en ésta verificación no se
obtienen buenos resultados, verifique R42 (resistor de carga del detector D4),
D4 y TP5 (polarización del amplificador de FI Q5 y del diodo D4 ).
2.4.3.
Verificación del ancho de banda del detector de AM
En esta
prueba verificamos que el detector permita pasar las componentes de modulación
de la señal de FI. Conecte el equipo de verificación como se muestra en la
figura 33. Sintonice el generador de RF a 455 KHz con el 80% de modulación con
una frecuencia de 1 KHz. Ajuste el osciloscopio para leer 0,1 voltios por
división. Encienda el circuito y coloque el control de volumen al mínimo.
Incremente la amplitud del generador hasta que la señal en el osciloscopio sea
de cuatro divisiones pico a pico. Verifique la señal asegurándose que esté libre
de distorsión. Deje el generador en la frecuencia de 455 KHz pero incremente la
frecuencia de modulación, hasta que la salida caiga a 0,28 Vpp.
Anote la frecuencia de modulación del generador:
Esta frecuencia debe ser mayor que 5 KHz.
Etapa
3: Segundo Amplificador de FI AM
3.1
Descripción General del Funcionamiento
El
propósito del segundo amplificador de FI es incrementar la amplitud de la señal
de frecuencia intermedia (FI) y al mismo tiempo proveer Selectividad.
Selectividad es la habilidad del receptor de tomar una estación de radio
mientras rechaza otras. El segundo transformador de FI (T8), actúa como un
filtro pasabanda, con un ancho de banda de 3dB de aproximadamente 6 KHz. Una
representación de la amplitud en función de la frecuencia del segundo
amplificador de FI puede verse en la figura 34. Este ancho de banda es necesario
para permitir el pasaje de las componentes de modulación de la señal de
portadora de FI modulada.
El ancho de
banda, recordemos, se mide desde la frecuencia de máxima ganancia hasta aquellas
frecuencias en que la ganancia es 0,707 (ó 70,7% ) de la máxima. Este
porcentaje, expresado en decibeles, equivale a 3 dB menos que el valor máximo.
Ambos amplificadores de FI están sintonizados a una frecuencia de 455 KHz y es
necesario ajustarlos solamente una vez cuando el receptor está armado.
Esos
amplificadores proveen la ganancia y selectividad necesarias para separar las
estaciones de radio. La ganancia del segundo amplificador de FI a 455 KHz la
fija la impedancia del lado primario del transformador T8 y la corriente CC de
Q9. La corriente en Q9 la determinan los resistores R39, R40 y R41. Ambos
capacitores C36 y C37 encaminan la señal de 455 KHz a tierra, haciendo de Q9 un
amplificador de emisor común.
La señal se
acopla desde el primer amplificador de FI al segundo amplificador de FI por
medio del transformador T7.
Los
transformadores de los amplificadores de FI no solamente proveen acoplamiento y
selectividad, sino que también proporcionan una impedancia de adaptación entre
el colector de una etapa y la base de la próxima etapa.
Esta
adaptación permite un máximo de transferencia de potencia de una etapa a la
siguiente.
figura 35.
3.3
Mediciones Estáticas
Polarización de Q9
El
propósito de esta medición es verificar la polarización del segundo amplificador
de FI, el transistor Q9, que debe ser la adecuada para que éste amplifique
correctamente. Conecte el téster como se muestra en la figura 36. Seleccione una
escala adecuada del instrumento para poder medir 9 voltios de CC y encienda el
circuito.
La tensión
en el emisor de Q9 deberá ser aproximadamente 1 voltio. Apague el circuito. Si
su lectura difiere en más de 0,5 voltios, verifique los componentes R39, R40 y
R41 ( red de resistores que determinan la polarización del segundo amplificador
de FI Q9) y compruebe finalmente el transistor Q9.
Si no tiene un Generador de RF o un Osciloscopio, no realice las próximas
mediciones y continúe con la Etapa 4
3.4
Mediciones Dinámicas
3.4.1
Ganancia de CA
Conecte el
equipo de medición como se muestra en la figura 37. Sintonice el generador de RF
a 455 KHz, sin modulación y una mínima tensión de salida. Seleccione la escala
de su osciloscopio de 1 Volt por división. La punta de prueba debe tener una
capacidad de entrada de 12 pF o menor para no desintonizar a T8.
Lentamente
incremente la amplitud del generador hasta visualizar 4 voltios pico a pico en
el osciloscopio. Con una herramienta de ajuste o un destornillador plástico
sintonice T8 hasta alcanzar un máximo en la pantalla mientras reajusta la
amplitud del generador para mantener 4 voltios pico a pico en el osciloscopio.
Antes de ajustar T8, mueva la punta de prueba a la base de Q9 y anote a
continuación la amplitud pico a pico de la señal:
Vb=_____________
Vpp
La
ganancia de CA del segundo amplificador a 455 KHZ es igual a 4/Vb, y deberá ser
mayor que 100. Si su valor es menor que 50, verifique los componentes R39, R40,
R41, C36 y C37. Asegúrese también de Q9 esté correctamente.
3.4.2. Verificación del ancho de banda
Reconecte
el equipo de prueba como se muestra en la figura 37. Encienda el circuito y
sintonice el generador de RF para 4 voltios pico a pico en TP3. Reajuste T8, si
fuera necesario, para obtener máxima salida mientras ajusta la salida del
generador para mantener 4 voltios pico a pico en TP3. Lentamente disminuya la
frecuencia del generador de RF hasta que la señal en TP3 caiga a 0,707 de su
valor original o sea 2,8 Vpp. Anote aquí la frecuencia del generador:
Finf=_____________
KHz
Incremente
ahora la frecuencia del generador más allá de la frecuencia de máxima ganancia
hasta una frecuencia para lo cual la señal caerá a 0,707 del valor máximo. Anote
aquí la frecuencia
Fsup=_____________
KHz
El ancho
de banda del segundo amplificador de FI se obtiene restando la frecuencia
superior de la inferior. El resultado deberá ser similar al valor mostrado en la
figura 34.
PROPOSITO:
Probar el primer amplificador de FI del receptor y verificar la acción del
control automático de ganancia (CAG ).
4.1
Descripción General del Funcionamiento
La
operación del primer amplificador de FI, con una importante diferencia: la
ganancia del primer amplificador decrece después de sobrepasar el umbral de CAG,
para mantener la salida de audio constante a la entrada del detector e impedir
la sobrecarga del segundo amplificador de FI. Esto se lleva a cabo haciendo que
la tensión de polarización de la base del transistor Q8 sea baja cuando la
intensidad de la señal se incrementa. Dado que la tensión entre la base y el
emisor es constante, la caída de tensión en la base, produce una caída similar
en el emisor de Q8. Esta caída hace disminuir la tensión entre los extremos de
R37 y reduce entonces la corriente continua a través de dicho resistor. Dado que
toda la corriente continua proveniente del emisor de Q8 debe pasar por R37, la
corriente continua en Q8 disminuye por consiguiente. Cuando la corriente
continua de un transistor disminuye, aumenta la resistencia efectiva del emisor.
La ganancia del transistor Q8 dividida por la resistencia efectiva de emisor. El
aumento del valor de la resistencia efectiva del emisor causa por consiguiente
la disminución de la ganancia de CA de Q8.
4.2
figura 38.
4.3
Mediciones Estáticas
4.3.1.
Polarización de la base de Q8
Conecte el
téster al circuito como se muestra en la figura 32. Seleccione en el instrumento
una escala acorde para poder medir 2 Volt de CC. La tensión en TP5 deberá ser
aproximadamente de 1,5 voltios. Si esta medición acusa falla, verifique Q8 y R37.
4.3.2.
Corriente de Q8
Conecte la
punta de prueba positiva del téster al emisor de Q8 y conecte la punta de prueba
negativa al punto de tierra TP15. Encienda el receptor. La tensión deberá ser
aproximadamente de 0,8 Volt. Dado que la corriente en Q8 es igual a la corriente
en R37, I (Q2 )= 0,8/R37 deberá ser aproximadamente de 0,8 miliAmper.
Si no tiene un Generador de RF o un Osciloscopio, no realice las próximas
mediciones y continúe con la Etapa 5
4.4.
Mediciones Dinámicas
4.4.1.
Ganancia de CA
Conecte el
equipo de prueba como se muestra en la figura 39. La punta de prueba del
osciloscopio deberá tener una capacitancia de 12 pF o menos para no desintonizar
el transformador T7. Con un cocodrilo, puentee TP3 a R38 como se muestra en la
figura. Este corto evita que el CAG baje la ganancia de la primera etapa de FI.
Sintonice el generador de RF a 455 KHz, sin modulación y mínima tensión de
salida. Elija una escala en el osciloscopio de 1 voltio por división y encienda
el circuito. Incremente la amplitud del generador hasta visualizar
aproximadamente 4 Vpp en la pantalla. Resintonice el transformador de FI T7 para
maximizar la señal de 455 KHz en TP4. Luego de sintonizar T7, ajuste la amplitud
del generador a fin de mantener 4 Vpp en TP4. Ahora coloque la punta de prueba
del osciloscopio a la base de Q8 y anote aquí el nivel pico a pico de la señal
de 455 KHz:
Vb=_______________
Vpp
La ganancia
de CA del primer amplificador es igual a 4/Vb. La ganancia de CA deberá ser
mayor que 100.
4.4.2.
Acción del CAG
Conecte
nuevamente la punta de prueba del osciloscopio al punto TP4 y ajuste el
generador para 4 Vpp, si es necesario. Quite el puente entre TP3 y R38. El CAG
reducirá el nivel de señal en TP4 a aproximadamente 0,8 voltios. Desconecte el
circuito.
ETAPA
5: Mezclador de AM y Oscilador de AM - Ajustes Finales en AM
PROPÓSITO: Efectuar las
verificaciones de la etapa mezcladora y oscilador local de AM y realizar los
ajustes finales de esta sección del receptor. Se describen dos métodos, con y
sin Instrumental
5.1.
Descripción General del Funcionamiento
En un
receptor superheterodino, la señal de antena es amplificada y luego mezclada con
la señal de un oscilador local para producir una frecuencia intermedia FI. El
transistor Q7 no solamente amplifica la señal de RF sino que simultáneamente
oscila a una frecuencia de 455 KHz por arriba de la frecuencia de la estación
seleccionada. La realimentación positiva desde el colector al emisor del
transistor Q7 ( que es la que produce la oscilación) la proveen la bobina L5 y
el capacitor C31. Durante el proceso de heterodinaje (mezcla de frecuencias de
la estación deseada y del oscilador local para obtener la FI), las siguientes
cuatro frecuencia están presentes en el colector de Q7.
-
La frecuencia del oscilador local FO.
-
La frecuencia de la estación seleccionada RF.
-
La suma de esas dos frecuencias FO + RF.
-
La diferencia de esas dos frecuencias FO – RF.
La
frecuencia diferencia es la que se utiliza como frecuencia intermedia FI en los
receptores de AM. El colector de Q7, también contiene un transformador de FI
(T6) sintonizado únicamente a la frecuencia diferencia. Este transformador
rechaza todas las frecuencias excepto las cercanas a 455 KHz. T6 también acopla
la señal de 455 KHz a la base del transistor Q8 para ser procesada por los
amplificadores de FI.
Los
bobinados de antena y del oscilador son los únicos dos circuitos resonantes que
cambian cuando se sintoniza una estación por otra. Dado que puede existir una
estación de radio 455 KHz arriba de la frecuencia del oscilador local, es muy
importante que la antena rechace esta señal y seleccione únicamente la estación
que está 455 KHz debajo de la frecuencia del oscilador.
La
frecuencia no deseada de 455 KHz por encima de la oscilador local se llama
frecuencia imagen. Si la selectividad de la antena (factor de mérito Q) es alto,
la frecuencia imagen se reducirá suficientemente. El circuito del oscilador debe
también cambiar cuando el receptor se sintoniza para mantener 455 KHz por encima
de la señal de la estación sintonizada. El grado de precisión del osciloscopio
para mantenerse 455 Khz por encima de la señal sintonizada se llama precisión de
“tracking”.
5.2
Figuras
40 a 45.
Etapa
6 : Receptor de FM
La sección 6 comienza con la
descripción
del receptor de FM. Las etapas que
analizaremos
se muestran
en el diagrama de bloques de la figura 54. Comenzaremos con el detector del
receptor de FM y terminaremos con la antena de FM. Se verificará cada etapa
antes de seguir con la siguiente.
AI igual que con el receptor de AM, describiremos métodos de prueba CON Y SIN
INSTRUMENTAL.
Detector
de Relación de FM
El objetivo de esta sección es ajustar y probar el detector de un receptor de
FM.
6.1 Descripción
General del Funcionamiento
En la sección del detector de AM, observamos que la señal de audio se detectaba
a partir de los cambios de amplitud de la señal recibida. La detección de audio
en FM, en cambio, se realiza a partir de los cambios de frecuencia de la señal
que Llega. El detector de FM emita la aparición de ruido que pueda Llegar con la
señal recibida. Para facilitar la explicación, el detector de FM se muestra en
la
figura 55.
Cuando está presente una señal en T4 y T5, se produce un flujo de corriente a
través de D2, R26, R28, R27 y D3. Cuando no hay modulación, las corrientes que
atraviesan los diodos D2 y D3 son iguales porque están conectados
a una derivación central de T5. Esto resulta en una corriente
de drenaje a través de C23 igual a cero y por consiguiente el voltaje de audio a
la salida es nulo. Cuando la señal que
llega
esta modulada, la corriente de uno de los diodos es más grande que la del otro.
Esto hace que el flujo de corriente en C23 produzca una tensión de audio en C23.
Si la modulación es de signo contrario a la anterior, se invertirán las
corrientes en los diodos con respecto al explicado precedentemente y el flujo de
corriente por C23 también producirá una tensión de audio en C23. El resistor R25
y el capacitor C24 desacoplan la fuente de alimentación de la tensión de audio.
Esto es conveniente porque a causa de una gran corriente de audio se pueden
producir variaciones de tensión en la fuente de alimentación. El detector se
desacopla mediante R23 y C21.
6.2 figura 56 y figura 57.
6.3 Mediciones
Estáticas
6.3.1 Verificación de tensión de FM
Conecte el multímetro como se muestra en la
figura 58. Conmute la Llave AM/FM a la posición FM. Ajuste el instrumento para
poder leer 9 voltios CC. La tensión en este punto deberá estar entre 7 y 9 V. Si
no obtiene esa lectura, verifique R25. C24 y la tensión de la batería.
6.3.2 Verificación de la corriente del transistor
Conecte el multímetro al circuito como se muestra en la figura 59. La tensión
del emisor de Q6 deberá ser de alrededor de 0,7 V. Tome nota del valor:
V(Q6) = _________ V
Si la lectura es mayor de 2 V, verifique R20,
R21,
R22,
R24,
Q6 y la batería. Dado que la corriente que atraviesa el resistor R22 es igual a
la del transistor Q6, calcule la corriente de Q6 como sigue:
Corriente (I)=V(Q6vR22)
El resultado que obtenga deberá estar entre 0.0005 A (0.5 miliamper) y 0.0011 A
(1.1 miliamper).
6:4 Mediciones
Dinámicas
Si no tiene un Generador de RF y un Osciloscopio, continúe con el procedimiento
de ajuste
6.4.1 Ganancia de CA
La
ganancia de CA de un detector está dada por la impedancia del lado primario de
T4 y la corriente de Q6. La corriente la fijan R20, R21 y R22. Los capacitores
C22 y C19 mandan la señal alterna a tierra. Conecte el generador de RF y el
osciloscopio al circuito como se muestra en la figura 60.
La punta de prueba debe tener una capacitancia de entrada de 12 pF o menor. De
lo contrario, la punta de prueba desintonizará T4, causando una incorrecta
medición de la ganancia de CA. Ajuste el generador para 10,7 MHz sin modulación
y mínima tensión de salida. Ajuste el osciloscopio para leer 50 mV/división.
Energice el circuito y lentamente incremente la amplitud del generador hasta
apreciar tres divisiones (150 mVpp) en la pantalla. Con una herramienta de
alineación o destornillador, ajuste T4 para obtener un pico. Reduzca la seña)
del generador manteniendo 150 mVpp en la pantalla. Desplace la punta de prueba a
la base de Q6 y tome nota de la tensión:
Vb= mVpp.
La ganancia puede calcularse como sigue:
Ganancia CA = 150 mV /Vb
El valor que obtenga deberá ser aproximadamente 20.
6.4.2 Ajuste
del Detector
6.4.2.1 Método 1 (Sin equipo de medición)
Con la herramienta de ajuste de núcleos de bobinas o un destornillador, gire las
correspondientes a T4 y T5 totalmente en sentido antihorario, hasta Llegar al
tope. NO FUERCE LAS BOBINAS. Gire luego ambas bobinas alrededor de 1 1/4 a 1 1/2
vueltas.
6.4.2.2 Método 2 (Ajuste del detector usando un generador de RF y un
osciloscopio)
Conecte un generador de RF y un osciloscopio al circuito como se muestra en la
figura 61. Ajuste el generador para 10,7 MHz modulados a 1 KHz y 22,5 kHz de
desviación, con mínima tensión de salida. Energice el circuito y gire el control
de volumen a un mínimo. Incremente lentamente la amplitud del generador hasta
que se vea una sinusoide de 1 KHz en la pantalla. Con una herramienta de ajuste
de núcleos de bobinas o un destornillador, ajuste la bobina color rosa de T4
para obtener máxima amplitud. Ajuste luego la bobina azul de T5 para obtener un
pico de máxima amplitud y mínima distorsión.
6.4.2.3 Método 3 [Ajuste del detector con generador de barrido y osciloscopio)
Conecte el generador de barrido y el osciloscopio al circuito como se muestra en
la figura 61. Ajuste el generador de barrido para 10,7 MHz y mínima tensión de
salida.
Ponga
el control de volumen al mínimo. Incremente la amplitud del generador de barrido
hasta que se vea una curva tipo "S' (fig. 62). Con una herramienta de ajuste de
núcleos de bobinas o destornillador, ajuste la bobina azul T5 hasta que la curva
S esté centrada o sea que ambas mitades de la S sean iguales. Ajuste ahora la
bobina rosa T4 para la máxima amplitud de S. Repita estas etapas hasta que el
ajuste se optimice.
Etapa
7 : Segundo amplificador de FI
El propósito de esta sección es ajustar y probar la segunda etapa amplificadora
de FI del receptor de FM.
7.1 Descripción
General del Funcionamiento
La finalidad del segundo amplificador de FI es incrementar la amplitud de la
señal de frecuencia intermedia (FI)
y proporcionar selectividad al receptor.
Selectividad es la habilidad de captar una estación y rechazar las demás. T3
actúa como filtro pasabanda, que sólo deja pasar las señales de frecuencias
cercanas a los 10,7 MHz. El resistor R19 se usa para ampliar el ancho de banda
de 3 db del segundo amplificador de FI.
La ganancia de 10,7 MHz la fija la impedancia de CA del lado primario de T3 y la
corriente de Q5. La corriente la determinan R16, R17 y R18. Los capacitores C18
y C17 derivan la señal de CA a tierra. C20 es un capacitor que deriva la señal
de CA de V+ a tierra.
7.3.1 Verificación de Q5
Conecte el multímetro al circuito, como se muestra en la figura Q5.
La tensión de la base de Q5 deberá ser aproximadamente 1,4 V. Desconéctela
alimentación. Si no obtuvo el valor mencionado, verifique R17, R16, R1 e, 05 y
T2.
Si
no tiene un Generador de RF o un Osciloscopio, continúe con la Etapa 8
7.3.2 Ganancia de CA
Conecte el generador de RF y el osciloscopio al circuito, como se muestra en la
figura 66. La punta de prueba debe tener una capacitancia de entrada de 12 pF o
menor. De lo contrario, la punta de prueba desintonizará T3, provocando una
lectura de ganancia de CA falsa. Ajuste el generador a 10,7 MHz, sin modulación
y mínima tensión de salida. Ajuste el osciloscopio para una lectura de 50 mV por
división y alimente el circuito. Aumente lentamente la salida del generador
hasta que mida 150 mVpp (tres divisiones) en la pantalla.
Con una herramienta para ajustar bobinas con núcleos o un destornillador ajuste
T3 hasta alcanzar un pico. Reduzca la señal del generador para mantener 3
divisiones en la pantalla del osciloscopio. Desplace la punta de prueba a la
base de Q5 y tome nota de la tensión de entrada:
Vb= mVpp
La Ganancia de CA puede calcularse como sigue:
Ganancia CA= 150 mV / Vb
El resultado deberá ser de alrededor de 20.
7.7.3 Verificación del ancho de banda
Conecte el equipo de medición como se muestra en la figura 66. Ajuste el
generador a 10,7 MHz, sin modulación y mínima tensión de salida.
Ajuste el osciloscopio para una lectura de 50 mV por división. Ajuste lentamente
el generador para poder visualizar una amplitud de 150 mVpp en la pantalla.
Reajuste T3, si fuera necesario, para obtener máxima salida mientras ajusta el
generador para mantener 150 mVpp.
Reduzca lentamente la frecuencia del generador hasta que la tensión caiga a
0,707 (70 %) de su valor original (2,1 divisiones o sea 106 mVpp).
Anote aquí la frecuencia inferior de 3db
Finf = _________ MHz
Incremente la frecuencia hasta que la tensión caiga a 0,707 de su valor original
(2,1 divisiones o sea 106 mVpp). Tome nota de Ia frecuencia superior de 3db:
Fsup = _________ MHz
El ancho de banda de la segunda FI puede calcularse como sigue:
Ancho de banda = Fsup - Finf
El resultado obtenido deberá estar alrededor de 300 - 500 KHz.
Etapa
8 : Primer amplificador
El
propósito de esta sección es ajustar y probar el primer amplificador de FI del
receptor de FM.
8.1 Descripción
General del funcionamiento
La operación de la primera etapa de amplificación de FI, es idéntica a la del
segundo amplificador de FI, excepto en que la ganancia es diferente. La ganancia
depende de la impedancia de CA (a la señal) del lado primario de T2 y la
corriente de Q4. La corriente de CW está dada por los resistores R12, R13 y R15.
Los capacitores C14 y C15 derivan la señal de CA a tierra. C13 y C16 son
capacitores que derivan V+ a tierra para impedir la realimentación por la línea
de V+. R19 se usa para ampliar el ancho de banda del transformador T2.
8.2 Instrucciones de la figura 67.
8.3 Verificaciones
Estáticas
8.3.1 Verificación de Q4
Conecte el multímetro como se muestra en la figura 68. La tensión de la base de
Q4 deberá ser aproximadamente 1,4 V. Si no obtiene este valor, verifique R12,
R13, R15 Q4
yT1.
Si
no tiene un Generador de RF o un Osciloscopio, continúe con la Etapa 9
8.3.2 Ganancia de CA
Conecte el generador de RF y el
osciloscopio al circuito como se muestra en la figura 69. La punta de prueba
deberá tener una capacitancia de entrada de
12
pF o menos. De lo contrario, dicha punta de prueba desintonizará T2 causando una
medición incorrecta de la ganancia de CA. Sintonice al generador de RF a la
frecuencia de 10,7 MHz sin modulación y para salida mínima. Ajuste el
osciloscopio para leer 20 mV por división. Incremente lentamente la amplitud de
salida del generador hasta medir tres divisiones o 60 mVpp en la pantalla. Con
una herramienta para ajustar el núcleo de ferrite de las bobinas o un
destornillador, ajuste T2 para obtener un pico. Reduzca la señal del generador
para mantener una lectura de tres divisiones en la pantalla del osciloscopio.
Desplace la punta de prueba a la base de Q4 y tome nota aquí de la tensión de
pico a pico:
Vb = _______ mVpp
La ganancia de CA puede calcularse como sigue:
Ganancia de GA = 60 mV / Vb
El resultado obtenido deberá ser alrededor de 10.
8.3.3 Verificación del
ancho de banda
Conecte el equipo de medición como se muestra en la figura 69. Ajuste el
generador a 50,7 MHz sin modulación y un mínimo de salida. Ajuste el
osciloscopio para leer 20 mV por división.
Incremente
lentamente la amplitud de la señal de salida, hasta medir 60 mVpp en la pantalla
del osciloscopio. Incremente la frecuencia del generador hasta que la tensión
caiga a 0,707 de su valor original (2,1 divisores o sea 42 mVpp).
Tome
nota a continuación de la frecuencia superior de 3 db obtenida:
Fsup = _______ MHz
Disminuya la frecuencia del generador hasta que la tensión caiga a 0,707 de su
valor original (2,1 divisiones o sea 42 mVpp). Tome nota de la frecuencia
interior de 3 db obtenida:
Finf = _______ MHz
EI ancho de banda de la primera etapa de FI puede calcularse como sigue:
Ancho de banda = Fsup - Finf
El valor obtenido deberá estar entre 300 y 500 KHz.
Etapa
9 : Amplificador de RF FM , Mezclador y oscilador
El
propósito de esta sección es analizar
las
etapas mezcladora, oscilador local, amplificador de RF y conjunto de antena del
receptor de FM y efectuar las pruebas y ajustes del mismo.
9.1 DESCRIPCION GENERAL DEL FUNCIONAMIENTO
En un receptor superheterodino, las ondas de radio se amplifican y luego se
mezclan con la señal del oscilador local para producir la frecuencia intermedia
(FI). La primera etapa es la del amplificador de RF, que selecciona la señal de
una estación y la amplifica. La segunda etapa es el oscilador local, que oscila
a una frecuencia de 10,7 MHz, arriba de la frecuencia de la estación
seleccionada. La tercera etapa es la mezcladora, en la que las ondas de radio se
amplifican y heterodinan con el oscilador local. Durante el proceso de mezclado,
se produce una frecuencia diferencia de 10,7 MHz. Esta frecuencia diferencia se
usa como FI de los receptores de FM. El circuito de colector del transistor ~3
contiene un transformador de FI (T1 ) que se sintoniza solamente a la frecuencia
diferencia. Este transformador rechaza todas las frecuencias excepto las
cercanas a 10,7 MHz. T1 también acopla la señal de 10,7 MHz a la primera etapa
amplificadora de FI. El amplificador de RF y el oscilador, son solamente
circuitos resonantes que cambian cuando la radio se sintoniza para diferentes
estaciones. Puesto que puede existir una estación de frecuencia de 1 0,7 MHz por
encima de la frecuencia del oscilador local, es
importante que la etapa de RF rechace esta estación y seleccione solamente la
estación de 10,7 MHz debajo de la frecuencia del oscilador. La frecuencia de la
estación no deseada (10,7 MHz arriba de la frecuencia del oscilador local) se
llama
frecuencia
imagen. Dado que el receptor de FM tiene un amplificador de RF, la frecuencia
imagen se reduce significativamente. El resistor R9 y la capacidad C12
desacoplan la tensión del sintonizador de la tensión de las etapas de FI.
9.2 Siga las instrucciones de la figura 70
9.3 Mediciones
Estáticas del Mezclador
9.3.1 Verificación de la polarización de Q3
Conecte su multímetro al circuito como se muestra en la figura 71 . Coloque el
multímetro para poder leer 9 voltios de CC. La tensión en la base de Q3, deberá
ser aproximadamente 1,8 voltios. Si su lectura ha superado los 2 voltios
verifique los componentes R7, R8,
R11 y Q3.
Si
no tiene un Generador de RF o un Osciloscopio, continúe con el Oscilador de FM
9.3.2 Ganancia en CA
La ganancia de CA del mezclador está dada por la impedancia del lado primario de
T1 y por la corriente que fluye de 03- La corriente en Q3 está dada por los
resistores R7,RB y R11. Conecte su equipo de medición al circuito como se
muestra en la figura 72. La punta de prueba del osciloscopio deberá tener una
capacitancia de entrada de 12 pF o menor, de otra manera la punta de prueba
desintonizar T7, resultando una medición incorrecta. Coloque su osciloscopio
para poder leer 10 mV por división. Sintonice el generador de RF a 10,7
MHz sin modulación y une mínima tensión de salida.
Alimente el circuito y lentamente incremente la amplitud del generador hasta que
pueda leer 4 divisiones o sea 40 mVpp en la pantalla. Con una herramienta para
ajustar los núcleos de las bobinas o un destornillador, ajuste T1 para obtener
un pico. Reduzca la amplitud del generador para mantener las cuatro divisiones
en la pantalla. Mueva la punta de prueba a la base de Q3 y anote la tensión de
entrada:
Vb= _________ mVpp.
La
ganancia
puede calcularse como:
40 mV/Vb
El valor que usted obtenga deberá ser alrededor de 3, puesto que la señal se
inyecta desde el oscilador al emisor de Q3 y el resistor no manda la señal a
tierra. Es por eso que la ganancia del mezclador es baja comparada con las otras
etapas de FI.
9.3.3 Verificación del ancho de banda
Conecte el equipo de verificación al circuito como se muestra en la figura 72.
Coloque su generador a 10,7 MHz sin modulación y mínima tensión de salida.
Ajuste el osciloscopio para poder leer lO mV por división. Encienda el circuito
y lentamente incremente la amplitud del generador de RF hasta que se aprecie una
señal de 40 mVpp sobre la pantalla. Incremente la frecuencia hasta que la
tensión caiga a 0,707 del valor original, o sea 2,8,divisiones o 28 mVpp. Anote
aquí la frecuencia superior de 3db:
Fsup= ________ MHz.
Disminuya la frecuencia hasta que la tensión caiga a 0,707 del valor original, o
sea 2,8 divisiones o 28 mVpp. Anote la frecuencia inferior de 3db:
Fnf= _________ MHz.
El
ancho de banda puede calcularse así:
Ancho de banda = Fsup. - Finf.
El valor que obtenga deberá estar entre 300 ~ 500 KHz
9.4 Siga las instrucciones de la figura 73.
9.4.1 Mediciones
Estáticas del Oscilador de FM
9.4.1.1 Verificación de la polarización de Q2
Conecte su equipo de medición al circuito como se muestra en la figura 74.
Ajuste el multímetro para leer 9
Volt
y alimente el circuito. La tensión de la base del transistor Q2 deberá ser de
alrededor de 4
Volt.
Desconecte el circuito. Si no ha podido obtener el valor indicado, verifique R4,
R5
y Q2.
9.5 Control
Automático de Frecuencia
Cuando un receptor se sintoniza a una estación, será deseable que se "enganché
en esa estación".
Debido al cambio en temperatura, tensión, y otros efectos, el oscilador local
puede cambiar de frecuencia de oscilación. Si esto ocurre, la frecuencia de 10,7
MHz no se mantendrá. El control automático de frecuencia es usado para mantener
centrada la frecuencia en 10,7 MHz. Cuando el oscilador local se corre, el radio
detector producirá una tensión de corrección. La señal de audio se montará sobre
esa tensión de corrección. La señal que se envía es filtrada de modo de quitarle
el audio de tal manera de producir una tensión continua pura. Esta tensión se
aplica a un diodo especial llamado varactor. El varactor cambia su capacitancia
interna, cuando se le aplica una tensión. El varactor se conecta de tal manera
que cuando la señal de 10,7 MHz se incrementa en frecuencia, la tensión de
corrección de CC decrece y viceversa cuando la señal de 10,7 MHz decrece en
frecuencia, la señal de corrección se incrementa. Al
cambiar este tensión, cambia la capacitancia del varactor. El varactor se
conecta al emisor de Q2, de tal manera que cualquier
cambio de la capacitancia del varactor se refleja en el emisor del oscilador. Un
cambio de la capacitancia en el emisor de Q2 producirá un cambio de la
frecuencia de oscilación del oscilador local.
9.5.1 Siga las instrucciones de la figura 75.
9.5.2 Prueba de la acción del AFC
Conecte un generador de RF y un multimetro
como se muestra en
la
figura 76. Ajuste el multimetro para leer 9
Volt
de CC. Sintonice el generador a 10,7 MHz sin modulación y con una salida
moderada. Anote aquí la tensión de Dt:
V(D1 ) =_________
Mientras observa el multímetro, lentamente incremente la frecuencia del
generador. Cuando decrezca la frecuencia, la tensión en D1 deberá aumentar.
Incremente la frecuencia del generador hasta que la tensión sea igual a V(D1 ).
Mientras observa el multimetro, aumente la frecuencia del generador. Cuando la
frecuencia se incremente, la tensión en D1 deberá decrecer. Esta tensión de
corrección es la que conserva enganchada la frecuencia. Si le tensión de D1 no
varía, verifique D1 R29, R30, C26 y C27. Si estos componentes están bien
insertados y la tensión en D1 aún no cambia, incremente la amplitud de su
generador y repita las mismas etapas nuevamente.
9.6 Siga las instrucciones de 1a fi | 
