Els circuits integrats (CI) TA7642 i MK484 són receptors d'AM quasi complets ja que només cal afegir un circuit de sintonia, una realimentació i un amplificador d'àudio per poder excitar uns auriculars o un altaveu. A la fig. 1 s'indica el circuit intern del TA7642.
Es tracta d'una cadena d'amplificació de RF acabada amb un detector d'envolupant. Admet una tensió d'alimentació inferior a 1,3 V amb un consum de corrent de només 0,2 mA, característiques adients perquè es pugui alimentar amb una pila de 1,5 V.
A la fig. 2 s'identifiquen els terminals del xip -que té l'aspecte d'un transistor.
A la fig. 3 s'indica el circuit complet del receptor.
L'amplificador d'àudio que s'utilitza és el descrit a la pràctica: Etapa amplificadora amb BJT, per a auriculars.
La resistència variable Rv serveix per ajustar el guany del CI actuant sobre el valor de la seva tensió d'alimentació, evitant que es produeixi distorsió d'àudio i que es torni inestable -oscil·li. També fa la funció de control de volum.
La inductància L del circuit sintonitzat està bobinada sobre un nucli de ferrita, que té una permeabilitat alta, la qual cosa permet utilitzar aquesta bobina com antena. La bobina actua com el secundari d'un transformador en el qual la component magnètica del camp electromagnètic de les ones de ràdio indueix la tensió dels senyals que li arriben i que el xip amplifica i desmodula.
El condensador variable Cv i la bobina en paral·lel formen el filtre passabanda que selecciona el senyal de ràdio que es desitja. Per a una determinada freqüència, com més elevat és el valor de L -més espires- més alta serà la tensió induïda a la bobina. Òbviament, el valor de la capacitat en paral·lel haurà de disminuir en la mateixa proporció.
A la fig. 4 es mostra el nucli de ferrita a emprar. Es tracta d'una barra cilíndrica d'uns 10 mm de diàmetre i d'uns 9 o 10 cm de longitud. A la part inferior de la figura s'indica un trosset de cartolina d'uns 5 mm d'amplada i de la mateixa longitud que la ferrita. Amb algun adhesiu, la cartolina s'enganxa a la barra de ferrita per la seva part central, només uns 2 cm, ja que interessa que els extrems no quedin enganxats (fig. 5).
A la fig. 6 es mostra la bobina ja construïda, on s'ha emprat fil de coure esmaltat de 0,3 mm de diàmetre. Es comença a bobinar a partir d'aproximadament 1 cm d'un extrem, fent primer un o dos tombs amb el fil al voltant de la cartolina per fixar-lo i deixant una longitud de terminal d'uns 15 cm . Amb una ferrita de 9 cm de longitud, i deixant aproximadament 1 cm sense bobinar per l'altre extrem, hi caben unes 212 espires. En l'extrem final es fixa també el fil fent-l'hi un o dos tombs a la cartolina i deixant una longitud de terminal com l'anterior.
L'enrotllament es fa més fàcilment i de pressa si es fixa el fil en un cargol de taula, protegint-lo amb un trosset de cartró per a no malmetre l'esmalt aïllant, i mantenint-lo tensat mentre es va fent l'enrotllament, a la vegada que es van comptant les espires.
A la fig. 7 s'indica un suport per a la bobina i uns terminals, que permeten inserir-la i mantenir-la aixecada a la protoboard .
A la fig. 8 es mostra un condensador variable de dues seccions, recuperat d'un antic receptor de ràdio, del qual només s'emprarà una secció. Quan està tot tancat la capacitat màxima de cada secció val: Cmàx = 500 pF . La capacitat mínima de cada secció -condensador tot obert- és d'uns: Cmín = 12 pF . S'ha col·locat un botó de comandament per a l'accionament. Als terminals del condensador s'han soldat cables -conductors flexibles- acabats amb petits trossets de fil per poder inserir-los a la protoboard.
A la fig. 9 es pot veure la part inferior del condensador, on s'ha enganxat un tros de placa perforada, a la qual prèviament s'hi han soldat terminals rígids per poder fixar-lo a la protoboard.
A la fig. 10 s'indica la planificació del muntatge a la protoboard i a la fig. 11 una fotografia.
Relació de components:
Les resistències fixes són de 0,25 W de dissipació.
Procediment:
• L'ona llarga (OL) s'estén des de 153 kHz a 519 kHz i s'hi troben emissores de radiodifusió i balises d'ajuda a la navegació aèria. Totes elles emeten en modulació d'amplitud (AM). Les emissions de radiodifusió procedeixen del nord d'Àfrica i el senyal més intens que arriba emet a la freqüència de 252 kHz. Altres senyals més dèbils emeten a 216 kHz , 171 kHz i 162 kHz . Per sintonitzar aquestes emissores situar la resistència variable Rv aproximadament a la meitat del seu recorregut. Si el nivell d'àudio es insuficient, disminuïu el valor de Rv . Si el nivell d'àudio és excessiu o hi ha distorsió o el circuit és inestable -oscil·la-, augmenteu el valor de Rv .
• Per verificar aquestes freqüències es pot emprar un generador de funcions, seleccionant forma d'ona sinusoïdal, amb el seu cable de sortida prop de la bobina/antena i ajustant el seu nivell de sortida adequadament. Quan la freqüència del generador sigui propera a la freqüència portadora del senyal sintonitzat, s'escoltarà un to d'àudio, la freqüència del qual serà la diferència de freqüències entre la portadora i el senyal del generador. Aquest efecte es deu a la no linealitat del procés de desmodulació. Reajustant poc a poc la freqüència del senyal del generador de manera que aquest to es vagi tornant cada cop més greu, fins que es torni imperceptible -zero beat-, llavors la freqüència indicada pel generador coincidirà amb la freqüència portadora del senyal sintonitzat -raoneu tot això.
• Per aconseguir el màxim nivell del senyal que es rep, cal orientar la bobina/antena adequadament. L'eix longitudinal de la bobina ha de quedar paral·lel a les línies del camp magnètic que li arriba -raonar-ho. Viceversa: quan l'eix longitudinal de la bobina sigui perpendicular a les línies de camp magnètic, el senyal que es rebi passarà per un mínim i, fins i tot, es pot anul·lar. Aquesta posició és bastant crítica, la qual cosa es pot aprofitar per conèixer la direcció -que no el sentit- d'on ve el senyal. També es pot aprofitar la directivitat de la bobina/antena per minimitzar possibles interferències i sorolls radioelèctrics que interfereixin les emissores de ràdio -raoneu tot això.
• Entre 256 kHz i 519 kHz es troben els anomenats radiofars o balises d'ajuda a la navegació aèria. Aquestes estacions, conegudes per les sigles NDB (Non-Directional Beacon), tenen un abast limitat a uns 50 km, llavors s'ha d'estar a prop per poder escoltar-les. Emeten en codi Morse, modulant la portadora amb un únic to àudio. De forma automàtica i repetitiva s'identifiquen amb un codi de sigles que corresponen al municipi on estan ubicades. Per exemple, entre Vilanova i la Geltrú i Cubelles hi ha una d'aquestes balises que emet a la freqüència de 380 kHz i s'identifica amb les sigles VNV (VilaNoVa). En el segment entre 520 kHz i 1.710 kHz estan ubicades les emissores de radiodifusió d'ona mitjana (OM), llavors, amb el condensador variable quasi tot obert, apareixeran algunes estacions que emeten en l'extrem de baixes freqüències del segment. Sintonitzeu alguna d'aquestes emissores.
• La MA té poca immunitat als sorolls radioelèctrics, per la qual cosa, per tenir una bona recepció en aquestes bandes de freqüències, cal allunyar-se de nuclis urbans, industrials i informàtics. Comproveu les diferències de qualitats de recepció entre estar en un nucli sorollós o a les afores d'aquest.
• Per poder sintonitzar tot el segment de l'ona mitjana s'ha de disminuir el valor de L reduint el nombre d'espires de la bobina. Un valor adequat de L seria d'uns 300 μH , com es veurà. Suprimint 100 espires de la bobina -50 espires per cada extrem- el nou nombre d'espires de la bobina serà: 212 - 100 = 112 espires i mesurant la inductància surt, per exemple, 893 μH . Fent un nou tanteig i suprimim, per exemple, 40 espires més -20 per cada extrem- , el nombre d'espires de la bobina serà ara: 112 -40 = 72 espires i el nou valor mesurat d'inductància resulta, per exemple, uns 418 μH . Fent una representació gràfica de la variació de la inductància L amb el nombre d'espires n es pot veure que la tendència de la gràfica indica que per a 300 μH es requereixen unes 60 espires. Com sabem que aquest valor d'inductància és l'adequat? ara es veurà. Per una banda, es pot calcular una freqüència central de la banda d'OM fent la mitjana geomètrica de les freqüències extremes:
valor semblant als 943 kHz anteriors, per la qual cosa podem dir que amb aquesta bobina podrem sintonitzar tot el segment de l'OM i que quedarà aproximadament centrat en l'excursió del condensador variable.
• Comproveu l'anterior.
• Per tenir més valors de la variació de la inductància amb el nombre d'espires d'aquest tipus de bobina/antena, serà interessant continuar disminuint el nombre d'espires i mesurar els nous valors de inductància, a fi de confegir una taula de valors i posterior representació gràfica de L(n) com, per exemple, els següents:
A la fig. 12 es representa L(n) . Donat que L varia molt amb n , l'eix d'ordenades es representa a escala logarítmica.
fig. 12
• Substituint aquesta bobina/antena per petites inductàncies de 10 μH o 6,8 μH o 4,7 μH -aneu provant- i afegint una antena d'un parell de metres de cable, tal com s'indica a la fig. 13, a la nit es poden sintonitzar algunes emissores d'ona curta (OC). A diferència de l'ona llarga i l'ona mitjana, on els senyals arriben directament per ona de superfície i el nivell de senyal rebut és constant, a l'ona curta s'escolten senyals molt més llunyanes, les ones de les quals arriben reflectides per la ionosfera. Aquesta reflexions, que poden ser múltiples, fa que els nivells dels senyals que arriben a l'antena no siguin constants, sinó que fluctuen; és el fenomen de defalliment -fading- típic d'aquestes estacions llunyanes de l'ona curta.
