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Teoría
Fuerza y trabajo

Para todo en la vida se requiere esfuerzo y el aprendizaje de la electrónica y la radio no son una excepción. Para comenzar a estudiar esta ciencia se requieren ciertos conocimientos básicos sin los cuales resulta imposible comprender la gran cantidad de fenómenos que se producen en el interior de un equipo de radio, y conseguir que el sonido recogido en el centro emisor (que puede estar a miles de kilómetros) pueda recibirse con asombrosa nitidez en nuestros receptores. Pero no te desanimes... vamos a explicartelo de una forma muy sencilla... ¡Vayamos por partes!.

Para comenzar utilicemos nuestro sentido común (si, es un tópico pero es cierto... el menos común de los sentidos). Para que un receptor de radio funcione ¿que necesita de forma imperiosa?... La electricidad... ¡Muy bién!. Eres muy listo. Seguro que antes de leerlo ya lo habías adivinado. Es la electricidad la que hace posible el proceso de transformación del sonido en ondas electromagnéticas en la emisora y posteriormente convertir estas señales de nuevo en algo audible y entendible por el ser humano en el receptor de radio. Por lo tanto, no se puede concebir que estemos tratando temas de electrónica y radio sin dedicar algunas palabras al estudio de la electricidad como base para poder asimilar los conocimientos subsiguientes.

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Otros Temas Interesantes
Noticias
Calculador para Ebay (Versión final)

Aquí tenéis la versión final de nuestro pequeño calculador de tarifas, comisiones y beneficios para Ebay España, una vez completado el algoritmo del "¡Cómpralo YA!". Como ya hemos dejado entrever, se trata de un software sin grandes pretensiones pero muy útil para los que se dedican a vender a través de esta web, como podréis comprobar. Su funcionamiento es de lo más sencillo e intuitivo. No obstante, como ya dijimos en la noticia anterior, si tenéis cualquier duda al respecto solo tenéis que dejar un mensaje en el foro y con total seguridad seréis atendidos.

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Radioaficionados
Montar una antena de móvil (I)

A cuantos les ha ocurrido alguna vez que habiendo comprado una emisora de C.B. o VHF ha necesitado montar la antena en su automóvil. Pero... ¿Quién puede hacerlo con garantía de éxito?. Resulta que montar la dichosa antena parece ser algo relativamente fácil, pero luego viene algo que es más difícil que la instalación propiamente dicha... ¡El ajuste!.

Efectivamente, el ajuste de una antena montada en un automóvil a veces da muchos quebraderos de cabeza por diferentes razones. Muchos son los que lo han intentado y no lo han conseguido. Sus comentarios, después de la instalación, son generalmente estos: "Mi equipo solo tiene un alcance de unos cientos de metros, no aleja", "Recibir si que recibo, pero a mi no me escuchan", "Cuando llevo un rato intentando modular y toco la emisora... ¡casi me quemo!"... y cosas por el estilo. ¿Te ha ocurrido esto a tí en alguna ocasión?

¿Que te parecería si alguien te explicara exactamente como debes montar y posteriormente ajustar una antena? Aquí en "radioelectronica.es", y leyendo atentamente este artículo, estamos seguros de que serás capaz de montar correctamente una antena de radioaficionado en tu coche, o en el de un amigo, y posteriormente ajustarla a la perfección para que tu equipo de radio rinda al máximo posible sin calentarse más de lo necesario. No solo la recepción de tu emisora será buena, sino que cuando emitas con ella lo hará a las mil maravillas. ¡La única pega es que cuando aprendas todos querrán que le montes la suya!. ¿Te gusta la idea?... Pués sigue leyendo.

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Miscelanea
Luz trasera para bicicleta (piloto) sin pilas

¿Eres de los que les gusta pedalear?. Si es así, es muy probable que cuando te subes a la bicicleta quieras que tu seguridad no corra peligro.

Algo que te puede ayudar mucho en este sentido, y que no debería faltar nunca en el equipo de un ciclista, es una luz trasera o piloto que sea visible a muchos metros de distancia.

Dicho dispositivo no debería depender del nivel de carga de unas pilas o unas baterías sino que ha de ser un sistema autónomo e independiente, que se ponga en marcha y se ilumine de manera automática en cuanto se inicie la marcha, indicando a los demás nuestra presencia en la carretera.

Pero además, este piloto debería seguir iluminado aunque detuviéramos nuestra bicicleta y mantener la luz indicadora de nuestra posición sin necesidad de continuar pedaleando. Insistimos, todo ello sin usar pilas ni baterías.

Te presentamos en este artículo un sistema de iluminación trasera para bicicletas sin mantenimiento de ningún tipo, del cual no tendrás que preocuparte nunca más ya que estará siempre listo en el momento en que subas a tu vehículo y continuará dando servicio cuando te pares. ¿Te interesa?.

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Práctica
Microfono inalámbrico en FM "mini"

Con solo cuatro resistencias, unos pocos condensadores, un transistor y una pila vamos a construir un micrófono inalámbrico en FM de muy reducidas dimensiones.

Somos conscientes de la gran diversidad de circuitos de este tipo que circulan por la red. Sin embargo, muchos de ellos no están suficientemente detallados y a la hora de llevarlos a la práctica son problemáticos. Otros no tienen diseñada la correspondiente placa de circuito impreso, por lo que su montaje resulta bastante fastidioso.

Con nuestro circuito hemos querido llenar el hueco que creemos que falta en este ámbito; conseguir un micrófono inalámbrico en FM sencillo, eficaz, casi miniatura, fácil de implementar y con todos los datos pormenorizados necesarios para poder llevarlo a cabo sin problemas.

La información que corresponde a este artículo se la podrán bajar en formato PDF todos nuestros visitantes, registrados y no registrados, ya que se colgará en la sección de descargas gratis. Agradeceremos mucho su colaboración si hacen comentarios con sus experiencias al respecto.

¿Os apuntais a este reto?

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Teoría
Teoría electrónica de la materia

¿Que hay de nuevo? ¿Dispuestos a continuar con nuestro estudio?. Hoy hablaremos entre otras cosas de la ley de Coulomb. Charles de Coulomb era un físico e ingeniero francés nacido en el año 1736 en la ciudad de Angulema. Sus mayores aportaciones a la ciencia están relacionadas con la electrostática y el magnetismo, habiendo realizado además muchas investigaciones sobre electricidad. Enunció de manera matemática la ley de atracción/repulsión entre cargas eléctricas, la cual lleva su nombre y ha servido de base para los avances conseguidos en el campo de la física moderna.

Si te parece bien, vamos a desgranar el significado de esta ley, la cual nos va a servir para introducirnos en la llamada "Teoría electrónica de la materia", puerta de entrada directa al estudio de la electricidad, la radio y, valga la redundancia, la electrónica.

A partir de este artículo comenzamos a tocar temas de mucha importancia. Es esencial prestar la máxima atención para que los conocimientos adquiridos se graben en nuestra mente y para lograr entender lo que vamos a explicar en los artículos siguientes. ¿Aceptas el reto?.

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Noticias
Fuente de alimentación estabilizada 0-15V 1A

Fácil de construir, barata y muy útil
para probar montajes y prototipos

Te presentamos en esta ocasión una sencillísima fuente de alimentación estabilizada y variable con la que podrás probar la mayoría de los circuitos que decidas construir.

No tendrás dificultades para llevar a cabo su montaje. Los componentes usados son muy baratos y con los márgenes que dispone tendrás suficiente para poner en marcha la mayoría de tus proyectos.

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Por qué adaptar impedancias

Es muy probable que en multitud de ocasiones hayas oido la frase "adaptación de impedancias" cuando alguien se está refiriendo a un determinado aspecto de algún circuito o dispositivo electrónico, por ejemplo a la conexión de un equipo transmisor de radio con el sistema de antena, la conexión de un amplificador de sonido con sus correspondientes altavoces, la conexión de una etapa amplificadora a transistor con otra de similares características, etc...

Son muchos los que hablan de "adaptación de impedancias". Sin embargo, no son tantos los que saben exactamente de que se trata, por qué debe llevarse a cabo de manera cuidadosa y las consecuencias que se derivan de una adaptación de impedancias defectuosa.

En este artículo no vamos a profundizar sobre una determinada faceta de la adaptación de impedancias electrónica. Lo que pretendemos no es enseñarte a solucionar un problema concreto, por ejemplo el bajo rendimiento de tu transmisor de radio porque tu antena no está ajustada, o el calentamiento excesivo de tu equipo de sonido por no tener los altavoces adecuados. Más bien lo que queremos conseguir es que comprendas de que se trata y que tengas una idea clara y general sobre este tema.

Una vez que hayas leído este artículo entenderás a la perfección lo que significa y por qué ha de hacerse una "adaptación de impedancias" correcta en los equipos y dispositivos electrónicos que la requieran. Sigue leyendo, no te arrepentirás.

Si te fijas, en el primer párrafo de este artículo has leído tres ejemplos de circuitos o equipos electrónicos en los que se necesita una adaptación de impedancias para su correcto funcionamiento. Estos tres equipos o circuitos pertenecen a facetas de la electrónica muy distintas entre sí. Por un lado tenemos una emisora de radio, por otro un sistema de sonido y por otro unas etapas amplificadoras a transistores.

No obstante, a pesar de su heterogeneidad, estos ejemplos se reiteran en un aspecto, un factor común que está nítida y claramente indicado allí en el texto. Te pedimos que vuelvas atrás y leas de nuevo el primer párrafo. ¿Ves a que nos referimos?... ¿aún no?. Pues entonces te lo decimos nosotros.

Todos y cada uno de los ejemplos propuestos utilizan una "conexión" para enlazar un dispositivo o circuito a otro. Efectivamente un transmisor de radio necesita conectarse a una antena, un amplificador de audio tiene que conectarse a unos altavoces y las etapas amplificadoras a transistores también necesitan conectarse entre ellas.

Hasta aquí todo parece fácil, pero... ¿verdaderamente lo es?. ¿Pueden hacerse las conexiones entre dispositivos sin tomar ninguna precaución especial?. Si hay que tomarlas... ¿cuales son estas?. Para empezar, veamos que se le pide a una buena conexión y después estudiemos que podemos hacer para conseguirlo.

REQUISITOS DE UNA CONEXIÓN
Fíjate en la primera ilustración de este artículo. ¿Que ves?. Efectivamente se trata de un tipo singular de "adaptador" usado en fontanería que conecta dos tubos de diferentes diámetros entre sí.

Si intentáramos conectar estos dos tubos directamente, sin que mediara el adaptador, cuando el agua comenzara a circular a través de ellos se producirían grandes pérdidas, y el rendimiento del sistema de canalización bajaría tremendamente.

Aunque la similitud física que tiene esta "conexión" con las de tipo electrónico es nula, su función prácticamente es la misma (salvando las diferencias); adaptar dos dispositivos (en este caso dos tubos) de la mejor manera y con las mínimas pérdidas posibles.

Se persigue lo mismo con las conexiones de tipo electrónico. Por ejemplo, en el caso de un equipo transmisor de radio se intenta que la potencia desarrollada por las etapas finales de R.F. de la emisora llegue con el máximo nivel posible a la antena, o en el caso de un equipo de música se pretende que la potencia generada en la etapa final de audio le llegue a los altavoces con toda su intensidad.

En resumidas cuentas, podríamos decir que lo que se persigue en electrónica es que las conexiones entre diferentes dispositivos y/o circuitos tengan las menores pérdidas posibles. ¿Como conseguirlo?. Ahí es donde entra en escena la adaptación de impedancias.

POR QUÉ SE PRODUCEN PÉRDIDAS
Para comprender por qué se producen pérdidas en el ejemplo de la conexión de las tuberías de agua, en caso de no usar el adaptador, no hace falta hacer un "master de fontanería". Al no encajar los tubos a la perfección uno dentro del otro el agua se escapa y se pierde.

Algo más complicado es entender por qué se producen pérdidas en una conexión entre dispositivos o circuitos electrónicos si sus impedancias no son de valores similares. Para ello no tenemos más remedio que acudir, aunque solo sea un poco, a las temidas (por algunos) matemáticas y, además, tener una noción básica de análisis de circuitos. Pero no te preocupes que no será nada complicado. Te lo explicaremos de manera muy sencilla.

Continuando con los ejemplos propuestos al principio, el del transmisor de radio y su antena y el del amplificador de audio y sus altavoces, podemos considerar que tanto el transmisor como el amplificador actúan como "generadores" y que tanto la antena como los altavoces lo hacen como "carga" de esos generadores al recibir la corriente eléctrica que aquellos están produciendo.

Es decir, por un lado tenemos un generador que produce cierta energía eléctrica (el transmisor de radio o el amplificador de sonido) y por otra parte tenemos un dispositivo (la antena o los altavoces) que espera recibir la energía del generador y que actúa como carga o "receptor" de esa energía. Esto podemos expresarlo mediante un circuito muy simple de la siguiente manera.

Centrémonos en el ejemplo del transmisor de radio y la antena. El generador representa a dicho transmisor y la resistencia representa a la antena. Como generador se ha indicado uno de corriente alterna, pero para que nos resulte aún más sencillo de entender y teniendo en cuenta que para el caso da exactamente igual, vamos a cambiarlo por una simple batería.

El circuito, a los efectos que estamos estudiando, sigue siendo el mismo; un generador, ahora de corriente contínua, y una resistencia de carga conectada a sus bornes. Aparentemente es un circuito muy simple, pero vamos a ver que tiene su miga.

Seguro que sabes que no existe el generador ideal, ni de corriente contínua ni de corriente alterna. Efectivamente, es imposible fabricar un generador perfecto. Uno de los motivos de esto es porque todos los generadores tienen lo que se llama una resistencia interna. Si fuera posible construir un generador ideal con resistencia interna nula (cero ohmios) y lo conectáramos como en el circuito de arriba, suponiendo que la resistencia de carga "R" fuera también de cero ohmios, es decir un cortocircuito, la intensidad que circularía a través de ella sería de infinitos amperios, y eso es imposible.

Ningún generador real puede producir una corriente infinita. Esto es así porque la intensidad máxima de corriente que puede llegar a suministrar un generador está limitada por su resistencia interna. Por ejemplo, una pila suele tener una resistencia interna de 1 ohmio e incluso algo menos, una batería de automóvil tiene una resistencia interna que puede llegar a ser menor de 0,1 ohmios, y una buena fuente de alimentación electrónica puede llegar a rebajar su resistencia interna a 0,01 ohmios e incluso valores más bajos. Si un generador fuese ideal no tendría esta limitación.

Por esta razón, en el cálculo y diseño de circuitos, cuando estamos ante un generador de tensión de cualquier índole (el transmisor de radio o el amplificador de sonido de los que hemos hablado pueden asimilarse a "generadores"), se considera que dicho generador es ideal pero siempre tiene en serie con él, y de forma intrínseca y permanente, una resistencia del mismo valor que la resistencia interna del generador real, la cual conocemos. El circuito de arriba lo representaríamos entonces con dos resistencias en serie, la interna del generador (Ri) y la de carga del circuito (Rc).

Una vez que conocemos los detalles y los componentes, a nivel general, que intervienen en la conexión de un generador con su carga, podemos realizar una serie de sencillos cálculos para saber con exactitud a que valor de la resistencia de carga le correspondería recibir la mayor potencia del generador. Esto es aplicable no solo a los generadores propiamente dichos, sino a aquellos dispositivos y circuitos electrónicos que actúan como tales, por ejemplo un transmisor y su antena, un amplificador de sonido y sus altavoces o una etapa amplificadora a transistores y la siguiente conectadas en cascada. ¿Vas cogiendo el punto?.

¡Bien!... Vamos a ejemplificar la teoría. Supongamos que tenemos un generador que suministra una tensión "V" de 10 voltios el cual tiene una resistencia interna "Ri" de 50 ohmios. Vamos a hacer los cálculos para cinco valores de resistencias de carga "Rc": 5, 25, 50, 75 y 100 ohmios.

¿Recuerdas la fórmula para conocer la potencia que disipa una resistencia por la que circula una determinada corriente eléctrica, en función del valor de dicha corriente y el valor de la propia resistencia?. Esta fórmula se halla a partir de la tensión que cae en la resistencia y la intensidad que circula por ella. La desarrollamos a continuación:

Te recordamos que "W" es la potencia expresada en watios, "V" la tensión expresada en voltios, "I" la intensidad indicada en amperios y "R" la resistencia expresada en ohmios. Comencemos con un valor de resistencia de carga "Rc" de 5 ohmios. El circuito a resolver sería el siguiente:

Lo primero que tenemos que conocer es la intensidad de corriente que circula por el circuito. Para ello tenemos que dividir la tensión del generador entre la suma de ambas resistencias, la interna mas la de carga. Ambas resistencias suman 55 ohmios. Por lo tanto, la corriente a través del circuito sería, según la ley de Ohm, de:

Una vez que sabemos cual es la intensidad de corriente general del circuito, hallamos la potencia que disipa la resistencia de carga "Rc", que recordemos es de 5 ohmios, mediante la primera fórmula:

Vemos como la potencia que recibe "Rc" del generador es de 0,162 watios. Siguiendo las mismas pautas calculamos las potencias que corresponden a los demás valores de resistencias de carga "Rc". Para no hacer demasiado largo el artículo os damos todos los resultados (aproximados) una vez calculados por nosotros:

Se desprende claramente de esta tabla que la máxima potencia disipada en la resistencia de carga "Rc" es de 0,5 watios. Esta potencia se desarrolla precisamente cuando su valor es idéntico al de la resistencia interna del generador.

Los valores de resistencias usados en este ejemplo son muy similares entre si, por lo que las diferencias de potencias halladas no son excesivamente importantes. No obstante son suficientes para ver con claridad que cuanto más alejado está el valor de la resistencia de carga del circuito del de la resistencia interna del generador, menos potencia disipa y menor es su rendimiento.

Lo que aquí hemos usado son resistencias puras, pero en los circuitos reales lo que la mayoría de las veces se manejan son "impedancias". Podemos pensar que la impedancia es a la corriente alterna lo que la resistencia es a la corriente contínua. Por lo tanto, para definir la impedancia diríamos que es la oposición que presenta un circuito o componente electrónico (con cierto efecto capacitivo y/o inductivo) a la corriente alterna.

Se dice que existe una correcta adaptación de impedancias cuando la resistencia (o la impedancia) interna de un generador (sea este un transmisor de radio, un amplificador de sonido o cualquier otro dispositivo que actúe como tal) es idéntica a la que ofrece la carga que tiene conectada a sus bornes (sea esta una antena, un altavoz, o cualquier otro dispositivo o componente electrónico).

Acabamos ya este artículo sobre la adaptación de impedancias. Pronto habrá más. Te esperamos aquí, en Radioelectronica.es, tu punto de encuentro.

 
C O M E N T A R I O S   
Pregunta

#3 Bernart » 13-03-2020 19:19

"Se dice que existe una correcta adaptación de impedancias cuando la resistencia (o la impedancia) interna de un generador (sea este un transmisor de radio, un amplificador de sonido o cualquier otro dispositivo que actúe como tal) es idéntica a la que ofrece la carga que tiene conectada a sus bornes"

En el caso de las impedancias, no sería cuando estas son conjugadas y no iguales?
Gracias.

info

#2 bonana » 05-02-2018 12:59

Gracias hermano, bien entendido

RE: Por qué adaptar impedancias

#1 Moises » 07-05-2017 06:09

Esta muy bueno el contenido. Muy buena la explicación, espero la continuación :). Saludos!!

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