Transmisor de AM

Este transmisor es de frecuencia fija, ya que se trata de simplificar al máximo el circuito para que se comprenda el funcionamiento de una transmisión en amplitud modulada.
Para comprender mejor esta idea teórica la siguiente imagen muestra las tres etapas de la señal, que casualmente son las tres etapas del circuito.
Primero observamos la señal a modular o el dato, es la señal que nos interesa transmitir, por ejemplo audio, en este caso es una función senoidal para no complicar la idea.
Luego observamos una señal senoidal también pero de menor periodo o de mayor frecuencia, esta es la señal portadora, es donde se montara la señal "Dato" para que pueda ser transmitida, ya que en comunicaciones si una señal no oscila lo suficiente mente rápido se romperá el dato, por ejemplo si transmitimos sonido a 8kHz, y la portadora es de 1kHz no servirá esta transmisión porque la señal dato tiene mayor frecuencia que la portadora, la idea es que mientras mas ancho de banda tenga la señal dato, mas rápido que ella deberá ir la portadora, un ejemplo simple, el sonido en AM viaja mono y con una calidad PCM de 5 o 6kHz, por eso podemos montarla en una portadora de 1MHz como sucede en la AM comercial, ahora si pasamos a la FM comercial notoriamente la calidad de audio aumenta y también sus canales por eso elevamos esta calidad y por consiguiente la portadora estamos hablando de 100MHz, y si nos vamos mas arriba para transmitir una señal de Internet donde se transfieren mucha cantidad de datos teniendo en cuenta que mientras mas rápido se transfieran mas rapido abriremos la pagina que queremos ver, necesitamos algo mas de frecuencia por ejemplo 2.4GHz para la norma 802.11x. y así sucesivamente si nos vamos a una transmisión de varios canales de TV digital mas Internet, estamos hablando de 20 o 50GHz (comunicación satelital), pero sin entrar en esto podemos seguir con la idea.
Tercer gráfica es la señal dato montada en la portadora, como podemos ver al llamarse Amplitud Modulada, estamos diciendo que lo que se "Modula" es la amplitud de la señal portadora, como la amplitud de la función seno es el valor pico máximo que toma o bien valor pico a pico, este variara (se modulara) instantáneamente en función de la señal "Dato". entonces como vemos el tercer gráfico es función de la mezcla del primero y el segundo.
Imaginemos un oscilador de frecuencia fija al que le estamos variando la tensión de alimentación constantemente, la salida de este oscilador tendrá que variar también ya que es función de la tensión de alimentación, entonces de esta forma variamos la amplitud de salida quedando una amplitud modulada AM.

El circuito es muy simple, consta de tres etapas, oscilador (portadora), modulador (amplificador de audio) y mezclador (transistor de potencia).
El Oscilador se desarrollo en base a un oscilador a cristal de cuarzo con feedback en una compuerta (se puede usar cualquier compuerta, no precisamente tiene que ser una Schmitt Trigger.) la frecuencia esta dada por el valor del cristal, en mi caso utilice uno de 3,58MHz (extraído del oscilador de señal de crominancia de un TV color), pero es posible utilizar otro cristal de otro valor.
Este circuito genera una onda semi cuadrada, digo semi porque no llega a ser cuadrada pero nos servirá para el circuito, luego pasa por otras 2 compuertas para aprovechar las propiedades de la compuerta antirepique. 
El Amplificador es el encargado de tomar la señal de audio y amplificarla a un nivel tal que nos sea útil para mezclar con la portadora y comandar el transistor de potencia. Para ello utilice un TDA2003 pero es posible utilizar cualquier amplificador, ya sea integrado o a transistores.
El Mezclador es el transistor TIP122, utilice este darlington ya que tiene mayor ganancia que otros y me resume un poco el tema del mezclador, sino habría que polarizar una multietapa.
Este transistor es comandado por el oscilador el cual esta acoplado directamente a la base del mismo generando una frecuencia de 3,58MHz.
Si nosotros obviaríamos el amplificador de audio solo quedaría el choque de RF comandado por el transistor en configuración emisor común, de esta forma el choque recibiría los 3,59MHz y solo se emitirá por la antena la portadora. En un receptor de radio de esta frecuencia solo se ocuparía la estación pero no tendríamos dato alguno.
Para esto la tensión de alimentación de ese choque esta comandada por el amplificador de audio, entonces de esta forma se obliga a la señal de la portadora a modificar instantáneamente su amplitud en función de la señal de audio del amplificador, en otras palabras se modula en amplitud "AM", luego de comprender estos tres bloques solo resta acoplar la antena mediante un condensador de capacidad tal que su reactancia sea menor a la frecuencia de trabajo.
El Circuito:

7 comentarios:

  1. Estimado Sebastián, puedes explicarme el cálculo del choque? Saludos desde Ecuador

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    1. Buen día, ya he actualizado el post, la última imagen muestra los cálculos para realizar el choque.
      Saludos!

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    2. Yo he utilizado como choque un transformador de impulso de los que se encuentran en las lámparas fluorescentes compactas (LFC), este decía 2.1mH pero al medirlo tenía 2mH. De todas formas he probado otros valores y también funcionaba bien, poner otro valor lo que produce es una variación de potencia/energía en la transmisión, ya que 2mH oscilando con la portadora de 3.58MHz, nos dará una reactancia inductiva de 45k Ohms, sé que es algo elevada pero de esa forma el consumo es mínimo, está claro que no es un dispositivo para cubrir un área muy extensa, sino que es de desarrollo para investigación, si se requiere mayor potencia debería reducirse la inductancia por ejemplo a 100uHy nos dará una XL de 2k2, significativamente más pequeña que la anterior de 45k.
      Saludos!

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  2. Cual es la frecuencia de transmisión? , Esta en la banda comercial de am?

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    1. Hola, la frecuencia esta dada por el oscilador, en este caso tiene un cristal de 3.58MHz, por lo que va a sintonizar en esa frecuencia y tal vez en algún armónico pero de mayor frecuencia. Podes cambiar ese cristal de 3.58MHz por uno de 1MHz y ya vas a estar en AM comercial. También podes cambiar ese oscilador por cualquier otro oscilador que vos quieras sin problemas.
      Saludos!

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