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Teoría
El puente de Wien (I)

El puente de Wien es un circuito electrónico compuesto por una combinación de resistencias y condensadores en serie-paralelo. Se utiliza generalmente en instrumentos de medida y generadores de señales de baja frecuencia para laboratorios y servicios de electrónica.

Cuando se implementa como oscilador, el puente de Wien puede generar frecuencias de entre 1 Hz a 1 MHz aproximadamente y entregar una forma de onda perfectamente senoidal.

Fue usado por uno de los fundadores de la firma Hewlett-Packard (William Hewlett) en la tesis final que elaboró para conseguir el máster en la Universidad de Stanford. Posteriormente, William Hewlett junto con David Packard fundaron la empresa "Hewlett-Packard" y el primer producto que comercializaron fue el generador de señales de B.F. de precisión modelo HP-200A, basado en el circuito al que nos referimos en este artículo, el cual se hizo muy popular por su baja distorsión.

¿Por qué queremos hablar del puente de Wien?. Por una sencilla razón. En nuestro próximo artículo de la sección de "Radioaficionados" publicaremos un montaje basado en este circuito, aunque no precisamente trabajando como oscilador.

Por el momento, vamos a ver de forma básica, con la menor cantidad de matemáticas posibles, y con palabras comprensibles por todos, como funciona y que se puede hacer con este artilugio electrónico estudiando su diseño y configuración.

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Otros Temas Interesantes
Noticias
Yaesu - Manuales

Se han agregado en la sección de descargas para el radioaficionado bastantes manuales técnicos de equipos de la firma Yaesu. También se han agregado dos manuales de usuario en idioma español. Queremos hacer hincapié en que no se trata de PDFs escaneados, sino originales con una excelente calidad, por lo que estamos seguros que los aficionados a la radio van a disfrutar con ellos.

Cada vez disponemos de mas información técnica sobre equipos de radioaficionados. Nuestra base de datos, poco a poco, va subiendo en cantidad. Además iremos publicando montajes prácticos sencillos, pero muy eficaces de cara a su utilización en la estación de radio. Esperamos que el esfuerzo realizado sirva para ayudar a aquellos que como nosotros, se deleitan con el estudio y la práctica de la electrónica.

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Radioaficionados
Receptor a reacción para Onda Corta (II)

Continuamos con la segunda parte de este interesante tema que trata de la construcción de un sensible receptor regenerativo con escucha en altavoz, constituido por solo dos componentes activos; 1 transistor y 1 circuito integrado.

A pesar de incorporar tan pocos componentes estamos seguros que, aquellos que se aventuren a construirlo, obtendrán una tremenda satisfacción cuando al ponerlo en marcha puedan oir una gran cantidad de emisoras, incluyendo aquellas de paises muy alejados del nuestro.

Una vez que llevemos a la práctica este circuito, montando en su correspondiente placa de circuito impreso todos los componentes, podremos instalarlo en el interior de una caja a la que habremos añadido los controles necesarios para su uso y manejo en las mejores condiciones, e incluso fabricarle una bonita carátula, lo que le dará un excelente aspecto.

El circuito puede alimentarse con pilas corrientes ya que su consumo ciertamente es muy bajo. De esta manera tendremos la oportunidad de llevarlo con nosotros a cualquier parte y lo convertiremos en un equipo portable, aunque si pensamos usarlo únicamente en casa quizás sea mejor incorporarle una pequeña fuente de alimentación para conectarlo a la red de distribución eléctrica.

En el artículo anterior ya explicamos el principio de la "reacción" o "regeneración" de señales de alta frecuencia. No obstante, aún no hemos dicho nada sobre el funcionamiento detallado de nuestro receptor. Vayamos al grano entonces.

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Miscelanea
La circunferencia, el círculo y el número PI (π)

La mayor parte de las personas que vivimos en paises desarrollados, quizás porque estamos acostumbrados a obtenerlo todo con suma facilidad y/o que las cosas vengan a nosotros como caídas del cielo, a menudo las damos por sentadas de manera automática.

Practicamente en ningún momento nos preguntamos porqué algo es o se produce de una determinada manera. Nos basta con saber que tal o cual cosa es como es y punto, lo aceptamos sin reservas.

Algo así nos ha ocurrido a muchos cuando asistíamos a la escuela, en épocas pasadas. ¿Recuerdas cuando aprendiste la fórmula para hallar la longitud de la circunferencia?. ¿O cuando te enseñaron la fórmula para calcular la superficie del círculo?. Todos las aceptamos sin pestañear, y pocos fuimos los que nos preguntamos de donde habia salido el famoso número PI (π). Muchos daban por sentado que aquello era así porque lo decía nuestro profesor de matemáticas y se acabó.

Pero en realidad, esas conocidas fórmulas han salido de algún sitio o, mejor dicho, han sido promulgadas por una o varias personas después de haber dedicado mucho tiempo y esfuerzo al estudio de estas figuras geométricas.

¿Te gustaría saber más sobre este tema y conocer como se han llegado a obtener las mencionadas fórmulas y como están relacionadas entre ellas?... ¡Pues clica en "Leer completo..." ya!.

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Práctica
El teléfono yogur y su versión electrónica

Es muy probable que cuando éramos niños hayamos jugado alguna que otra vez con el llamado "teléfono yogur", probablemente fabricado por nosotros mismos ya que su construcción no ofrece prácticamente ninguna dificultad.

Con solo un par de recipientes de plástico vacíos, que casi siempre se conseguían una vez que habíamos consumido los yogures (de ahí el nombre por el que se le conoce normalmente), unos metros de hilo suficientemente resistente y poco más, teníamos un juguete con el que pasábamos horas y horas de ocio y diversión.

Mientras uno de nosotros aproximaba el bote de yogur a su oreja el otro lo hacía con el que le correspondía a su boca y comenzaba la "transmisión" del mensaje. Y aunque la distancia entre los dos interlocutores no podía exceder de algunos metros, la transmisión de la "fonía" que se conseguía con este artilugio, aunque débil, era relativamente buena.

La verdad es que aquellos eran otros tiempos. Nos divertíamos con cualquier cosa. Y aunque hoy este juguete quizás le siga llamando la atención a los más pequeños, no hay que olvidar que vivimos en la era de la electrónica y casi todos esperamos algo más. De ese "algo más" hablamos en este artículo. Vamos a presentarte la versión electrónica del teléfono yogur. ¿Quieres ver de que se trata?. ¡Adelante!.

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Teoría
El átomo - Electricidad estática

Mucho hemos oido sobre el átomo, pero quizás es poco lo que sabemos de él. El descubrimiento de la estructura del átomo puede considerarse una de las cosas mas extraordinarias de cuanto han conseguido los científicos de nuestro tiempo. En la filosofía de la antigua Grecia, la palabra "átomo" se empleaba para referirse a la parte de la materia más pequeña que se podía concebir. Esa "partícula fundamental" se consideraba indestructible. De hecho, el término átomo significa "no divisible" como ya hemos comentado en el artículo anterior. Con el desarrollo de la física nuclear, en el pasado siglo XX,  se comprobó que el átomo puede subdividirse en partículas más pequeñas.

El estudio básico del átomo es algo esencial para la comprensión posterior de toda la teoría electrónica. Sin entender "como funciona" (valga la expresión) un átomo, como interactuan unos átomos con otros, que fuerzas existen entre ellos y dentro de ellos, y en definitiva que es lo que pasa y por qué a esos niveles de la materia, sería imposible llegar a comprender el funcionamiento de los semiconductores o las válvulas de vacio (por ejemplo). ¿Te atreves a continuar?.

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Noticias
Revista 27 MHz - Fascículo 7

Fascículo Nº 7 de la revista "27 MHz" dedicada a la CB (Banda Ciudadana).

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Las válvulas de vacío V

He aquí el quinto artículo dedicado a las válvulas de vacío. En él vamos a ver un par de circuitos de receptores de radio básicos con triodos termoiónicos. Analizaremos algunos esquemas que, si bien no tuvieron repercusión práctica comercialmente hablando, si que fueron muy usados y disfrutados por los radioaficionados y estudiantes de electrónica de hace algunas décadas, los cuales experimentaban construyendo circuitos de este tipo.

Comenzaremos estudiando la circuitería y el funcionamiento de un simple receptor con detección por diodo de cristal y amplificación de B.F. por triodo, circuito que no vas a tener problema alguno en entender siempre que hayas leido los artículos anteriores en los que hablamos del receptor elemental. Este tipo de receptor ganaba en sensibilidad y selectividad con respecto al receptor con diodo de cristal que no incorporaba el triodo.

Posteriormente examinaremos un viejo conocido del radioaficionado experimentador, el llamado receptor con detección por placa el cual mejoraba alguna característica del anterior, aunque verdaderamente esta mejora no paliaba la falta de sensibilidad de la que ya adolecía el receptor con detección a diodo simple.

En el próximo artículo le tocará el turno a otros tipos de receptores más avanzados. Pero para poder entender el funcionamiento de estos, deberemos primero conocer como funcionan los primeros. ¿Te atreves a continuar?.

El receptor más sencillo que podemos llevar a cabo es prácticamente idéntico a nuestro receptor elemental con diodo de germanio, estudiado en artículos anteriores, pero añadiéndole un amplificador de B.F. a triodo. Con este modelo de receptor vamos a obtener no solo una amplificación del sonido detectado, también vamos a ganar en selectividad y sensibilidad. Veamos como.

RECEPTOR CON TRIODO AMPLIFICADOR DE B.F.
El esquema de principio de este receptor lo puedes ver en la siguiente ilustración. Hemos añadido al receptor elemental ya estudiado un triodo montado como amplificador en emisor común, el mismo circuito que vimos en el artículo anterior ¿lo recuerdas?.

Dejando aparte el hecho que ya sabemos de que la batería "Bat1" polariza la rejilla con una tensión negativa cuyo valor se sitúa en un punto entre los cero voltios y la tensión de corte del triodo, el circuito tiene varios detalles que vamos a comentar a continuación.

Para empezar, fíjate como el sitio que ocupaba el auricular en el receptor elemental ahora lo ocupa una resistencia (R1) cuyo valor es mayor que la impedancia del citado auricular. En bornes de esa resistencia es donde obtenemos la señal de audio fruto de la demodulación de la señal de RF efectuada por el diodo D1.

Observa además algo muy importante; esta resistencia está justamente en serie con la batería de polarización de rejilla (Bat1) de la válvula triodo V1, por lo que la señal de audio presente en ella se añadirá a la tensión de dicha batería, sumándose cuando sea negativa y restándose cuando sea positiva.

La suma algebráica resultante de la mezcla de estas tensiones tendrá siempre polaridad negativa y es la que se aplica a la rejilla de la válvula. Su aspecto es el que te mostramos a continuación.

Se trata de una tensión negativa que sigue con fidelidad las variaciones de la señal de audio. El triodo responderá con variaciones de corriente mucho mayores en el circuito de placa fruto de la amplificación, y precisamente en ese circuito de placa tenemos intercalado nuestro auricular el cual se verá recorrido por ellas. Obtendremos pues, un volumen sonoro bastante más importante que con nuestro primer receptor elemental el cual no disponía de amplificación alguna. Pero además hemos ganado en sensibilidad y en selectividad.

Efectivamente, ahora el circuito formado por el diodo detector D1, el secundario de T1 y el condensador variable CV1 está conectado a una resistencia de un valor superior (R1) a la impedancia que ofrecía el auricular en el receptor elemental. Esto tiene como resultado que el circuito resonante de antena "note menos" que tiene conectado algo a sus bornes, lo que se traduce en un menor "amortiguamiento" y un "ancho de banda" mas estrecho.

Quizás lo entiendas mejor si refrescas tu mente con lo que estudiamos en su momento y miras la siguiente ilustración.

Como vemos, la curva de resonancia del circuito LC de antena es mucho más aguda y más alta con la resistencia R1 que con el auricular en el circuito.

Supongamos que existan tres emisoras transmitiendo en las frecuencias A, B y C. Con un auricular de baja impedancia se amortiguará tanto el circuito que prácticamente la señal no tendrá la amplitud suficiente para ser oida. Con un auricular de alta impedancia la cosa mejorará sustancialmente, pero las tres emisoras las oiremos prácticamante con la misma amplitud y se mezclará el sonido de todas ellas.

Sin embargo, con la resistencia R1 la curva crece, se estira hacia arriba y se estrecha bastante, lo que hace que la señal sintonizada (B) alcance un nivel bastante superior y, además, las emisoras de frecuencias cercanas (A y C) tendrán una amplitud bastante inferior que la que nos interesa oir. En resumidas cuentas, lo anterior significa que hemos obtenido más selectividad y sensibilidad para nuestro receptor.

RECEPTOR CON DETECCIÓN POR PLACA
El siguiente es un receptor que, aunque su comportamiento selectivo es aún mejor que el precedente, sin embargo se puede fabricar con menos elementos. Seguro que en el esquema eléctrico de este receptor echas en falta un componente electrónico fundamental. Mira la siguiente ilustración a ver que diferencias aprecias con respecto al receptor anterior.

Te preguntarás que como es posible que este receptor funcione si no dispone de diodo detector. Aunque parezca increible, te podemos asegurar que funciona a la perfección. El secreto está en el valor de la tensión de la batería "Bat1" que polariza la rejilla del triodo.

En esta ocasión la mencionada batería "Bat1" no polariza a la rejilla con el mismo nivel de voltaje que lo hacía en el receptor anterior. Hemos hecho que la batería tenga ahora una tensión negativa más elevada que la que tenía entonces, la cual se aplica a la rejilla a través del secundario de "T1", de manera que cuando el receptor no está sintonizando ninguna señal el triodo no conduce o lo hace muy poco, es decir, está prácticamente en su punto de corte.

La señal de R.F. presente en el circuito resonante formado por el secundario de T1 y el condensador variable CV1 se añade a la tensión de "Bat1", de manera que sus picos negativos harán aún más negativa a la rejilla de la válvula, con lo que no tendrán efecto alguno y el triodo seguirá sin conducir. Sin embargo, los picos positivos se restarán de la tensión de Bat1, haciendo menos negativa a la rejilla y dejando conducir al triodo durante esos instantes en los que la señal de R.F. está presente con polaridad positiva.

El resultado de esto es que solo los picos positivos de la señal de R.F. serán amplificados por el triodo y, consecuentemente, solo ellos provocarán variaciones en la intensidad de la corriente de placa, variaciones que llegarán a nuestro auricular, el cual sigue estando en el mismo lugar que en el circuito anterior. Por lo tanto, hemos conseguido que el triodo demodule la señal de R.F. tal y como hace el diodo y que, además, amplifique al mismo tiempo.

Al sistema demodulador utilizado en este receptor se quedó en llamarle "detector por placa". Verdaderamente es muy cierto que la detección se efectúa en la placa del triodo, ya que en la rejilla aún tenemos la señal de R.F. completa. Aunque los semiciclos negativos de esta señal no tengan efecto alguno en el triodo pero, no obstante, siguen estando ahí. Sin embargo, en la placa solo aparece la señal ya demodulada y por esta razón se bautizó con este nombre al detector.

Aunque este sistema es algo más selectivo que el detector por diodo, adolece sin embargo de poca sensibilidad, sobre todo con señales débiles, señales que precisamente requieren de una mayor amplificación.

Si hiciéramos una incursión en las curvas características del triodo veríamos que éste amplifica bastante menos cuando la polarización de rejilla está cercana a la tensión de corte de la válvula. Y como en este caso, el que la válvula esté polarizada justo en la región de corte es una de las condiciones necesarias para que se ejecute la detección, se entenderá perfectamente lo anterior.

No obstante, en su favor debemos decir que su selectividad si que mejora con respecto al detector por diodo, ya que la impedancia que "ve" el circuito resonante de sintonía es muy alta.

Efectivamente, el hecho de que en este caso no circule corriente alguna entre el cátodo y la rejilla del triodo se traduce en una impedancia muy alta en la rejilla, incluso más alta que el valor que tiene "R1" en el detector por diodo, por lo que la selectividad es superior según las razones ya explicadas en párrafos anteriores.

Lo ideal sería encontrar la manera de que el triodo actúe de detector en una región en que la válvula conduzca, ya que de esta manera su sensibilidad aumentaría notablemente. Pero eso lo veremos en el próximo artículo, cuando hablemos de detectores más avanzados. Hasta entonces, te esperamos aquí en Radioelectronica.es, tu punto de encuentro.

 

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