TRANSCEPTOR DE CW PARA 7 MHZ

TRANSCEPTOR DE CW PARA 7 MHZ
Diseño original para DSB por Ricardo Llauradó, EA3PD
Modificado para CW por Ramiro Aceves, EA1ABZ
Artículo escrito por Ricardo Saiz Villoria EA1APM
Conversión directa. ¿Por qué?
¿Qué es la conversión directa? Es la manera más simple de recibir señales de CW y
SSB. Consiste en mezclar la señal de radio procedente de la antena con la de un
oscilador local. A la salida de ese mezclador estarán infinidad de sumas y restas de las
señales a mezclar y de sus armónicos. La idea es mezclar la señal que nos interesa
escuchar con otra, tal que la DIFERENCIA de sus frecuencias caiga en el espectro
audible (banda base). Un ejemplo: queremos escuchar una señal de telegrafía de 7030
khz. Por tanto, sintonizaremos nuestro oscilador a 7029 o a 7031 khz. En cualquiera de
los dos casos, tendremos la señal original desplazada hasta 1 khz, que es una frecuencia
audible. El inconveniente es que recibimos tanto las señales que están "por arriba" como
las que están "por abajo" de nuestro OFV, es decir, oímos las dos bandas laterales al
mismo tiempo. Si tenemos una señal en 7029 y otra en 7031, con nuestro OFV en 7030,
escucharemos las dos juntas. Este inconveniente es el precio que hay que pagar por la
simplicidad.
El diagrama de bloques de un receptor de CD es muy simple: amplificador de RF
(amplifica las señales tal cual vienen de la antena, para poder mezclarlas), mezclador (al
cual se inyecta también la señal del oscilador local) y amplificador de audio. Si además
queremos transmitir, hará falta un amplificador para la señal del OFV, una conmutación
recepción/transmisión y algún circuito accesorio más que luego veremos.
Oscilador
El OFV (oscilador de frecuencia variable) es un circuito que genera una señal sinusoidal
de una frecuencia determinada (7 Mhz en este caso). Consiste en un circuito resonante
cuya oscilación se amplifica y se realimenta.
Este es el primer circuito que debe montarse. Aunque uno suele asustarse cuando ve el
símbolo de una bobina, no hay motivo para ello. El montaje es sencillo: en las tiendas
de componentes electrónicos se encuentran fácilmente formas con núcleo para bobinas,
debe tener 5 mm de diámetro; el hilo de 0.2 mm se pueden encontrar en las mismas
tiendas o en las de suministros eléctricos. El blindaje lo más probable es que haya que
sacarlo de algún aparato de desguace: cualquier radio tendrá varios. Con cuidado damos
unas 35 vueltas de cable sobre la forma; sin soltar el hilo lo sujetamos con cinta
adhesiva o pegamento. Ponemos el blindaje, pelamos los extremos de los cables y
probamos el oscilador. Si la frecuencia es superior o inferior a la deseada, y no se puede
compensar con el condensador variable, habrá que añadir o reducir el número de espiras
respectivamente. Cuando esté bien, dejamos fijo el hilo con pegamento o cola y
soldamos el blindaje a la placa.
El diodo varicap BA102 puede ser cualquier varicap o incluso cualquier diodo. También
podemos eliminar toda esa parte, hasta el condensador de 10nF, y poner en su lugar un
condensador de sintonía de alguna radio desguazada, combinándolo con otro
condensador en serie para reducir la capacidad. De esta manera será más estable con la
temperatura, aunque no tendremos la comodidad de sintonizar con un potenciómetro.
Lo más preciso es utilizar un potenciómetro multivuelta (unas 1000 pesetas).
Si no se usan condensadores de styroflex o mica plateada, sino cerámicos, el OFV
también funcionará aunque será más inestable con la temperatura.
Al punto B irá conectado el RIT.
En la alimentación va un choque de RF, vk200, y un regulador de 8 voltios. Viendo este
regulador con las letras de frente, a la izquierda está la entrada, en el medio la masa y a
la derecha la salida regulada.
Los transistores 2N2222, vistos con las patas hacia arriba y la muesca apuntando hacia
abajo, tienen el emisor junto a la muesca, la base a la izquierda y el colector arriba. Para
asegurarse lo mejor es probarlo con un polímetro que mida la ganancia de corriente de
transistores.
Para probar el funcionamiento hay varias opciones. Si tenemos un sciloscopio es
estupendo, pero lo mejor es un receptor de ssb para comprobar la estabilidad y la
precisión de la sintonía. También puede servir (con mucha paciencia) un receptor
musiquero de AM; habrá que buscar un punto en el que no se oiga nada y la señal sea
muy fuerte.
El OFV con el RIT deberá ir encerrado en una caja metálica para aislarlo de
capacidades parásitas, realimentaciones de RF y cambios de temperatura. Se puede
hacer una caja con simples trozos de placa de circuito impreso. Todo el circuito puede ir
montado sobre una placa sin pistas, todo masa, con las conexiones al aire. Este sistema
funciona bien mientras las patas de los componentes se mantengan cortas. Si se hace
una placa con pistas ésta deberá tener mucha superficie a masa, o incluso una cara
entera si es de doble cara.
La parte del circuito de abajo a la izquierda es la que permite variar la frecuencia del
oscilador. El diodo varicap en polarización inversa tiene una capacidad que varía con la
tensión aplicada, con lo que moviendo el potenciómetro actuamos sobre su capacidad y
por tanto sobre la frecuencia del oscilador. Este potenciómetro debe tener un mando
para poder girarlo con facilidad, y si es multivuelta mucho mejor.
Si queremos ajustar el margen de sintonía exactamente entre dos frecuencias podemos
colocar un pequeño potenciómetro (B) en la misma placa que limite la tensión máxima
que se le aplica al varicap. Funcionaría como divisor resistivo, con su cursor conectado
al pin superior del potenciómetro de 10K (A).
El ajuste se haría así: con A y B al mínimo, la tensión en el diodo es mínima, la
capacidad máxima, y la frecuencia mínima. Ajustamos el condensador variable hasta
que la frecuencia sea, por ejemplo, 7000 Khz (el límite inferior que queramos). Ahora
ponemos A al máximo y movemos B hasta que se alcance la mayor frecuencia que nos
interese (por ejemplo, 7100 Khz). De esta manera, con el potenciómetro A nos
desplazamos por todo el margen de frecuencias.
Receptor Esta es la parte fundamental para una buena recepción mediante conversión
directa. La misión del receptor es filtrar y amplificar la señal procedente de la antena,
mezclarla con el oscilador local y amplificar la señal de audio obtenida. Cada una de
esas tareas la realiza una parte bien diferenciada en el conjunto del receptor:
preamplificador de RF, mezclador y amplificador de audio.
El preamplificador de RF quizá sea la parte más engorrosa de todo el montaje porque
hay que bobinar tres transformadores pequeños con un hilo bastante fino. Como se
indica en el esquema, el devanado primario lleva 35 vueltas de hilo de 0.2 mm sobre
una forma de 6 mm de diámetro con núcleo y blindaje. El secundario son 4 espiras
sobre el devanado anterior. Para que las espiras se queden fijas y no se suelten al dejar
de sujetarlas se puede echar líquido corrector (tip-exx). Aunque las formas se
encuentran con facilidad, para los núcleos quizá haya que desguazar algún aparato. Una
vez montado, se ajustan los núcleos de los tres transformadores hasta obtener la máxima
señal en el altavoz.
El potenciómetro que va en primer lugar sirve para atenuar las señales y evitar que se
saturen tanto el preamplificador como el mezclador. Esa saturación se debe a la
presencia de señales muy fuertes, procedentes de estaciones de radiodifusión por encima
de 7.100 Khz, que emiten con altas potencias. Ya que los circuitos activos
(preamplificador, mezclador) no son ideales, hay que mantener las señales de entrada
dentro de un cierto margen (margen dinámico), porque si son excesivamente fuertes se
pueden producir efectos no deseados. Lo más habitual es la intermodulación,
consistente en que dos señales de la antena se modulan entre sí. El efecto es obtener
frecuencias que no estaban presentes antes: si tenemos dos señales muy potentes de
frecuencias f1 y f2, podemos encontrarnos con una señal de frecuencia 2*f1 - f2, que es
posible que caiga donde queremos escuchar una débil transmisión de radioaficionados.
Este efecto se reconoce porque escuchamos emisoras de radiodifusión de AM dentro de
nuestra banda de 7 Mhz. Con el atenuador reducimos el nivel de todas las señales,
deseadas o no, pero es posible que eliminemos la intermodulación.
El circuito integrado MC1496 es un mezclador doblemente balanceado de Motorola.
Esto significa que ambas señales de entrada (ofv y antena) son suprimidas a la salida.
Lo que obtendremos será la suma y la resta de ambas señales, en otras palabras, el
espectro original desplazado 7 Mhz arriba y 7 Mhz abajo. El que nos interesa es el que
baja. Ahora realizamos un sencillo filtrado RC para quedarnos con el producto que nos
interesa.
La mayor parte de la ganancia del receptor la consigue el amplificador operacional 741.
Aquí hay que ajustar la ganancia con el potenciómetro de 1 M. Se ajusta una sola vez
justo antes del punto en el que se desestabiliza (suena un ruido horrible), por lo que
puede ser de los pequeños para montar en placa. El de 10 K actúa reduciendo el nivel de
señal aplicado y se utiliza como volumen, por lo que debe ser para montar en panel. El
integrado LM386 realiza la amplificación de potencia para el altavoz. Este puede ser
uno cualquiera de 8 ohmios, o bien auriculares.
AQUí HAY UN ERROR: Entre el pot. de 1 M y el cursor del de 10 K hay que poner un
condensador de desacoplo (p.e. 10 nF). Si no, el operacional está saturado y no
amplifica.
Conmutador Este circuito conmuta la alimentación y la antena hacia el receptor o el
transmisor. La conmutación se realiza mediante relés; la simplicidad se paga con un
elevado consumo. Tiene la misión de permanecer en modo transmisión entre los puntos
y rayas que transmitimos, un segundo después de soltar el manipulador pasamos a
recepción. Consiste en un "monoestable redisparable": cada vez que pulsamos el
manipulador, se corta el primer bipolar, saturándose el segundo y cargándose casi
instantáneamente el condensador de 330 uF, con lo que a su vez el tercer transistor está
saturado y se activa el relé R1. Éste a su vez alimenta a R2.
Por si no queda claro en el esquema, R1 es un relé de 12 v y 2 circuitos, R2 es de 12 v y
un solo circuito. Cada uno puede consumir alrededor de 100 mA.
Si no se encuentran esos transistores valen otros cualesquiera NPN, sólo es necesario
que el que alimenta al relé pueda aguantar suficiente corriente.
Transmisor
Esta etapa consiste simplemente en amplificar la señal procedente del ofv. Para no
cargar el ofv con una impedancia en exceso baja, se coloca un condensador de 15pF que
tiene una elevada reactancia a esta frecuencia. De esta manera aseguramos su
estabilidad.
El transistor BD226 debe llevar un disipador de calor, y aun así se calentará bastante
pues puede disipar alrededor de 0.5 w.
Los transformadores pueden hacerse con hilo esmaltado de 1 mm de diámetro o similar.
Las espiras deben arrollarse a través de una forma de ferrita del tipo "balun uhf". Estas
formas pueden conseguirse en Amidon Asociates, EEUU, o bien en Onda Radio (ver
sección de enlaces).
Este es el esquema completo por José María Pegado (¿para cuándo el indicativo?)
Y aquí la distribución de los componentes en una sola placa:
Posibles modificaciones o mejoras: Gracias de nuevo José María.
- El potenciómetro de sintonía del OFV conviene que sea lineal para que la velocidad de
la sintonía sea más constante.
- Si sólo nos interesa tener un pequeño segmento de frecuencias se puede usar un VXO
(oscilador a cristal) en lugar de OFV normal LC. Se tendría má estabilidad de
frecuencia. Existen cientos de esquemas de VXO en los libros, en las revistas y en
internet (ver sección de enlaces).
- Si el margen de sintonía es mayor del deseado, se puede poner otro potenciómetro a
modo de divisor de tensióm entre la alimentación y el potenciómetro que vayamos a
manejar para sintonizar. Así se fija una tensión máxima, por tanto una capacidad
mínima en el diodo varicap y una frecuencia máxima de oscilación.