Emisor de Radio Baliza

En esta segunda parte de la asignatura de Diseño de Radioreceptores el objetivo fundamental de estudio fue el diseño de un emisor de Radio Baliza a 27MHz para transmitir una secuencia de pulsos ASK.  

Inicialmente se realizó el análisis de una configuración que emitiera una señal cuadra con período de 2seg y un dutycicle del 50%. Como solución a este planteamiento se postuló el circuito integrado 555 en su configuración astable, el modelo circuital propuesto es el que se muestra en la figura1. 

Una vez realizada esta etapa se estudió el principio de funcionamiento de los osciladores sinusoidales, encontrando que el funcionamiento de estos consta de una etapa inicial de amplificación seguida de un filtro centrado en la frecuencia deseada de oscilación  tal como se muestra en la figura2.

Sin embargo, en esta figura observamos que resulta necesario implementar un generador de señales para lograr la oscilación, lo cual no resulta práctico ni aplicable. Para prescindir de este dispositivo se aprovecha el ruido generado en el sistema debido al ruido intrínseco a resistencias y semiconductores explicado en el efecto barkhousen, luego, sin excitación a la salida hay tensión aunque muy pequeña y si se establece un lazo de realimentación, tal como se muestra en la figura3 se logra amplificar cada vez más este ruido hasta llegar a los límites establecidos por la alimentación del amplificador.

 El ruido tiene todas las componentes frecuenciales con similar amplitud, si se filtra pasa banda se obtiene una senoide. Para que esta configuración pueda funcionar se debe cumplir que este circuito pueda oscilar se debe cumplir que la amplificación del sistema sea mayor o igual a 1 y que no se presente ningún desfase a la frecuencia de oscilación.

Inicialmente el esquema de oscilador propuesto se realizó implementando un amplificador operacional y se muestra en la figura 4 sin embargo, ese circuirto presenta dos limitaciones, la primera corresponde a que el hecho de utilizar amplificadores operaciones coarta el funcionamiento adecuado del sistema en altas frecuencias, limitando la amplificación del mismo a la frecuencia deseada de trabajo y lo que impediría la oscilación en caso de que la amplificación total del sistema sea menor que 1. La segunda limitación corresponde a que debido que el factor de calidad Q del filtro es de aproximadamente 1/3 se observa una distorsión en la salida del oscilador.

Es por esto que se plantea una solución para la elaboración del oscilador implementando transistores para la etapa de amplificación, estos pueden trabajar con frecuencias de oscilación muy altas, incluso los GHz, lo cual sería inviable con los AO.  Usando un transistor BJT BC238 en su configuración de seguidor de tensión junto con el filtro pasabanda para cumplir la condición de oscilación, el circuito queda como se muestra en la figura5.  

Finalmente, se realizó una modificación del oscilador en la etapa de filtraje, la implementación del inductor es ahora realizada por un autotransformador junto con un capacitor variable para poder cambiar la frecuencia del filtro, en nuestro montaje, esta etapa se encuentra en una placa anexa al circuito y se muestra en la figura6.  

El modelo circuital incluyendo las conexiones de la placa conectada se muestran en le figura7.