Etapa Final del receptor de Onda Media Regenerativo

                Una vez diseñada la etapa de sintonía y amplificación de nuestro receptor sigue diseñar las etapas  de demodulación y la amplificación del audio a escuchar, sin embargo, ambos diseños deben realizarse teniendo cuidado de no afectar el voltaje de salida de la etapa anterior. Es por esta razón que surge la necesidad de colocar una etapa separadora que establezca Vo en terminales de una fuente de tensión ideal de manera que la Rin del demodulador no pueda influir en el voltaje de salida de la etapa anteriormente realizada.

                Para la implementación de la etapa separadora se propone por simplicidad la utilización de un amplificador operacional a través de una configuración no inversora como la mostrada en la figura 1.

 Destacando que en esta configuración el ancho de banda es inversamente proporcional a la amplificación del sistema. Si se utiliza el operacional TL081se tiene que este mantiene un ancho de banda de 1MHz cuando la amplificación no supera los 3V/V. Sin embargo, la utilización de esta configuración propone un nuevo problema: su implementación requiere utilizar dos baterías, una para la alimentación positiva y otra para la negativa. Es por esto que se propone una polarización asimétrica tal como se muestra en la figura 2 para alcanzar una amplificación de k=2.

                Una vez analizado el circuito concluimos que esta configuración sí es válida para nuestro receptor ya que 0<Vo<Vcc  siempre y al no poseer componentes negativas que amplificar no se ve distorsionada nuestra señal.

                Sin embargo, con esta configuración surge otro problema y es que la componente continua de la señal de salida de la etapa previa de amplificaciones de 4.5V el cual sumado a la pequeña componente AC con un factor de amplificación de2 sobrepasa los 9V de alimentación del operacional por lo que en realidad se tendrá una distorsión en la señal. Para evitar este efecto, se añade un capacitor entre la resistencia R1 y la tierra tal como se muestra en la figura 3, de esta forma se logra amplificar la componente variable con el tiempo y dejar inalterada la componente continua.

                La siguiente etapa en el diseño de nuestro receptor es el detector de envolvente que va a permitir obtener de la señal transmitida el mensaje. Para su implementación se utiliza un diodo junto con un capacitor y un resistor tal como se muestra en la figura 4, donde el valor de la resistencia y el capacitor fueron seleccionados de tal forma que no se distorsione el mensaje que se quiere rescatar. Recordando que en nuestro caso la frecuencia de la portadora está entre los 550kHz  y 1.6MHz, la frecuencia de nuestro mensaje es de fm<4kHz ya que se trata de voz.

                Posteriormente queda realizar la etapa final de audio de nuestro receptor para el cual se utilizará un altavoz de 8 ohm que es el más comercial y estará alimentado con 9V como el resto de nuestro circuito.

                Para poder reproducir un sonido con el amplificador de audio de manera que pueda escucharse con claridad debe suministrársele como mínimo una potencia de 50mW hasta el máximo posible para mejorar la calidad del sonido. En el caso de nuestro receptor, por las limitaciones de corriente que tiene el AO se puede alcanzar como máximo una potencia de 3.6mW.  Bajo estas condiciones establecidas se necesitaría como mínimo un altavoz de 150ohm lo cual no existe en el mercado y carece de practicidad.

                Para solucionar este inconveniente se propone añadir una etapa final de potencia con una ganancia reducida y para transferir a la carga la potencia que se requiere.  Para la implementación de esta etapa en nuestro circuito se utiliza un transformador de tal forma que se incremente la resistencia vista a la salida del devanado secundario en un factor de (N1/N2)^2 , donde N1 equivale al número de espiras del transformador primario y secundario respectivamente, logrando así alcanzar los requerimientos de potencia necesarios.  Finalmente, la etapa de audio conformada por el detector de envolvente y el amplificador de potencia queda como se muestra en la figura 5.

                El potenciómetro permite ajustar el volumen del audio ya que está variando la ganancia del amplificador.

                Esta corresponde a la etapa final de nuestro receptor de onda media regenerativa, capaz de sintonizar frecuencias entre los 550kHz y 1.6MHz, alimentado a 9V  de una batería DC y un consumo aproximado de 15mA. El diseño permite tener controles sobre la sintonización de la señal, la regeneración de la misma y el volumen al que puede reproducirse el sonido a una potencia máxima de 60mW sobre un amplificador de audio de 8 ohm. El circuito final del receptor de onda media regenerativo se muestra en la figura 6, incluyendo cada una de sus etapas.