Con modulación en reja pantalla la tensión
de placa es constante y el aumento de la potencia de salida en condiciones
de modulación se obtiene haciendo variar, tanto la corriente como el
rendimiento de placa.
Para modulación del cien por ciento, tanto
la corriente como el rendimiento de placa deben, en el pico de modulación
positivo, poder duplicar los valores correspondientes a la portadora en
reposo. De tal manera, en el pico de la envolvente de modulación se
duplicará la potencia de entrada, y como también se duplicará el
rendimiento de placa en ese mismo instante, la potencia de salida en los
picos será de cuatro veces el valor de la portadora.
El rendimiento obtenible en los picos
depende de cuan cuidadosamente se ajuste el amplificador modulado y, en
algunos casos, puede ser tan elevado como un 80%.
Por lo general, es del 60% al 70% cuando se
ajusta el amplificador para obtener buena linealidad. El rendimiento sin
modulación es la mitad del rendimiento de pico, aproximadamente un 33%.
Este bajo rendimiento reduce la potencia de
salida de portadora admisible a menos de la cuarta parte de la potencia
que se puede obtener de una válvula determinada trabajando en onda
continua (cw) y a menos de un tercio de la potencia de portadora que
podríamos obtener con la misma válvula modulada en placa.
Valores típicos para una válvula 6146
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Operación |
Potencia de disipación de placa (W) |
Potencia de disipación de pantalla (W) |
Tensión de placa (V) |
Tensión de pantalla (V) |
Tensión de reja de control (V) |
Corriente de placa (mA) |
Corriente de pantalla (mA) |
Corriente de reja de control (mA) |
Potencia de excitación (W) |
Potencia de salida (W) |
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CW |
25 |
3 |
500 |
170 |
- 66 |
135 |
9 |
2,5 |
0,2 |
48 |
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CW |
25 |
3 |
750 |
160 |
- 62 |
120 |
11 |
3,1 |
0,2 |
70 |
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La potencia que debe entregar el modulador
es la potencia disipada en la reja pantalla. La modulación en reja
pantalla no puede proporcionar características de funcionamiento lineal,
aún bajo óptimas condiciones de funcionamiento, en presencia de desajustes
se producen deformaciones y generación de ondas no deseadas. Las
variaciones de corriente de placa no serán registradas por un instrumento
de bobina móvil cuando se modula.
Condiciones de funcionamiento
La potencia de entrada de continua de la
placa del amplificador modulado por reja pantalla suponiendo 0,33 para el
rendimiento de placa, no deberá sobrepasar de 1,5 veces la disipación de
placa a régimen normal en la válvula.
Se recomienda proyectar con la máxima
tensión de placa recomendada por el fabricante de la válvula, ya que las
mejores condiciones se logran a medida que la tensión de placa es más
elevada mejorándose la linealidad.
Veamos nuestro proyecto:
Se van a utilizar dos válvulas 6146 con una
disipación de placa de 25 Watt cada una, con modulación en grilla
pantalla. La potencia de entrada máxima permisible con un rendimiento de
0,33 es:
1,5 X (2 X 25 Watt) = 75 Watt
La tensión máxima de placa recomendada para
estas válvulas es de 750 Volt. Usando 550 Volt, la corriente de placa para
las dos válvulas es:
75 Watt/550 Volt = 136 mA
Con un rendimiento de 0,33, la potencia de
salida que puede esperarse es:
75 Watt X 0,33 = 25 Watt
La relación tensión/corriente de placa al
doble de la corriente de placa para portadora sin modular es:
550 Volt/272 mA = 2
La relación L/C del circuito tanque de
placa deberá ser elegida sobre la base del doble de la corriente de placa.
Si esta relación está basada en la relación tensión/corriente para la
condición de portadora sin modular, el Q puede resultar excesivamente bajo
para un buen acoplamiento con la carga.
La manera más satisfactoria de aplicar la
tensión moduladora a la pantalla es por medio de un transformador. Con las
válvulas en general, es necesario llevar la pantalla a una tensión algo
negativa respecto al cátodo para eliminar por completa la salida de
radiofrecuencia en el proceso de modulación. Por esta razón, la tensión
moduladora de pico requerida para el cien por ciento de modulación es
aproximadamente el diez por ciento mayor que la tensión continua de
pantalla.
La tensión de pantalla debe fijarse
aproximadamente en la mitad del valor recomendado por el fabricante para
el régimen de onda continua.
La potencia de audio requerida para el cien
por ciento de modulación es aproximadamente igual a un cuarto de la
potencia de entrada de la pantalla en onda continua, pero varía con las
condiciones de funcionamiento.
170 Volt X 1,1 = 187 Volt
170 Volt X 18 mA / 4 = 770 mW
La relación entre la corriente y la tensión
en la pantalla no es lineal, lo que significa que la carga impuesta al
modulador varía durante el desarrollo de cada ciclo de audiofrecuencia. Es
recomendable, utilizar realimentación negativa en el modulador. si hay
potencia de audio en exceso, es conveniente cargar el modulador con una
resistencia cuyo valor se ajustará de manera de disipar la potencia
excedente. No hay una manera simple de determinar el valor adecuado de
esta resistencia si no es experimentalmente, observando su efecto sobre la
envolvente de modulación con ayuda de un osciloscopio
La relación de vueltas requerida en el
transformador de acoplamiento puede calcularse para una primera
aproximación:
N = Ep/(2,5 X sqr (Pp
X RL))
Donde:
N = Relación de vueltas secundario/primario
Ep = Tensión de pantalla para
onda continua
sqr = Raiz cuadrada
Pp = Potencia de salida del
modulador
RL = Resistencia nominal de
carga del modulador
170 Volt/(2,5 X sqr (770 mW X 4 Ohm)) = 39
(a revisar)
Ajuste
El amplificador de radiofrecuencia debe
estar bien cargado. En las condiciones correctas de funcionamiento, la
disminución de la corriente de placa cuando el circuito de placa pasa por
resonancia, es apenas apreciable. Es conveniente trabajar con la menor
corriente de reja de control posible, puesto que así se reduce la
corriente de pantalla y por consiguiente la potencia demandada al
modulador.
Con un ajuste correcto, la linealidad es
buena hasta el 90% de modulación, Cuando la pantalla se hace negativa
para el cien por ciento de modulación, ocurre una deformación en la
envolvente de modulación en el momento de pasar por el valor cero de la
tensión generando distorsión. Puede eliminarse esta deformación de la
envolvente y mejorarse la linealidad aplicando una tensión de modulación a
la reja de control simultáneamente.
Ajuste sin osciloscopio
