Search

Um Módulo de Filtro Selectivo de Frecuencia (ART109S)

(Para Recepcion de 1 a 10 Canales de Rádio Control)

Ya hemos visto el proyecto de un primer módulo para un sistema de radiocontrol de muchas aplicaciones prácticas que podría operar desde ano a 10 canales. En este artículo presentamos el segundo módulo del sistema que es el filtro selector de frecuencia. Trabajando con las frecuencias elegidas por el armador, este módulo de filtro permite la realización económica de sistemas multicanales. De hecho, armando unidades similares podremos tener sistemas de 1, 2, 3 y hasta 10 canales con relativa facilidad. El módulo de filtro es integrado y alimentado por una tensión de 9V.

Esto artículo hace parte de una serie que publicamos en loas años 80 y que están disponibles en esto sitio.

La base de nuestro módulo de filtrado es un circuito amplificador operativo integrado 741. Este amplificador está conectado de tal manera que sólo señales de una frecuencia se amplificarán pasando a otra etapa del circuito.

En esa otra etapa encontramos un transistor que acciona un relé común de bajo costo.

Este módulo se proyecta fundamentalmente para operar como etapa de filtrado de receptores regeneradores en sistemas multicanales modulados en tono.

Con él podemos hacer sistemas de 1 hasta 10 canales, operando con el módulo receptor ya presentado anteriormente y también con diversos transmisores modulados que describiremos.

 

COMO FUNCIONA EL SISTEMA

Para entender cómo funciona este módulo debemos empezar por entender cómo funciona un sistema de radiocontrol modulado en tono.

En la figura 1 se tiene un diagrama de bloques general del sistema en cuestión.

 

Figura 1
Figura 1

 

Los dos primeros bloques representan el transmisor que tiene por función producir una señal que va hasta el modelo controlado a distancia.

Este circuito está constituido por una etapa osciladora de alta frecuencia, es decir, que produce señales de radio normalmente en la banda de 27 MHz y por una etapa moduladora que produce señales de baja frecuencia.

Las señales de baja frecuencia son muy importantes en este caso pues corresponden a los canales que deben accionarse en el modelo.

Así, separamos para cada canal una frecuencia diferente que se produce cuando oprimimos un botón en el transmisor (figura 2).

 

Figura 2
Figura 2

 

Esta señal de baja frecuencia, normalmente entre 200 y 4.000 Hz modula la onda de radio, es decir, se aplica a la sede! de alta frecuencia para que pueda transportarse por el espacio hasta el receptor (Figura 3).

 

Figura 3
Figura 3

 

En el modelo controlado a distancia, el receptor "agarra“ la onda, separando de ella la señal moduladora, o sea la de baja frecuencia.

El circuito que hace eso con todas las frecuencias bajas es el del módulo que se vio en el número anterior (otro artículo en el sitio).

Pero este circuito no separa las frecuencias. En la salida se tendrá siempre una señal, cualquiera sea el botón que se oprima en el transmisor.

Para hacer la separación se. usan los filtros. Estos se conectan a! módulo del receptor, y cada uno "reconoce" la frecuencia correspondiente para accionar un dispositivo cualquiera cuando su señal aparece en la salida del receptor.

E! filtro responde entonces a una frecuencia solamente que es Ia del canal que queremos poner en acción.

Nuestro filtro hace justamente eso (Figura. 4).

 

Figura 4
Figura 4

 

 

COMO FUNCIONA EL FILTRO

En la figura 5 tenemos el diagrama básico de nuestro filtro con el amplificador operativo y note el lector que sólo posee un ajuste.

 

Figura 5
Figura 5

 

Es evidente que este circuito corresponde a un canal, es decir, se trata de un circuito que "reconoce" sólo una frecuencia.

Si el lector armara un sistema de dos canales, necesitará dos circuitos de estos para reconocer las dos frecuencias de modulación de su transmisor.

Los valores de los capacitores Ca determinarán la frecuencia de la señal a la que responderá el sistema.

Vea que es importante que la frecuencia del oscilador del transmisor sea la misma de este filtro en el canal correspondiente, pero ese problema se trata en otro artículo. Los lectores que tuvieran todos los artículos de Radiocontrol podrán encontrar proyectos de transmisores modulados que funcionan en este caso.

Las frecuencias que pasan por el filtro podrán obtenerse con la ayuda del gráfico de la figura 6.

 

Figura 6
Figura 6

 

La elección de las frecuencias que se utilizarán en un sistema multicanal no puede hacerse “a ojo” pues podrían producirse problemas de interferencia de un canal con otro.

Ve que el gráfico proporciona los valores de los capacitores para obtener "canales" en las frecuencias de audio de 200 Hz hasta 4.000 Hz.

Siempre deben evitarse los canales cuyas frecuencias sean múltiplos de las de otros canales del mismo sistema.

En un sistema de 3 canales, la elección de 250, 300 y 500 Hz es mala pues 500 es múltiplo de 250.

Una buena elección será 250, 330 y 450 Hz. Estas frecuencias no son múltiplos y tienen buena separación.

Vea que también es importante que las frecuencias elegidas posean una cierta separación pues los filtros tienen un límite en su capacidad para "reconocer' los canales.

La etapa de excitación del filtro utiliza un transistor que tiene la finalidad de energizar la bobina de un relé.

Ese relé cerrará sus contactos cuando en la entrada del filtro aparezca una serial de la frecuencia para la que está calculado.

En el relé conectaremos el dispositivo que queremos controlar a distancia en ese canal.

Vea que el relé posee dos contactos, un NA (normalmente abierto) un NC (normalmente cerrado).

Utilizando un par, conectamos algo cuando aparece la sena! y utilizando el otro desconectamos algo cuando la señal aparece, como se ve en la figura 7.

 

Figura 7
Figura 7

 

 

MONTAJE

EI montaje del módulo puede hacerse en una pequeña placa de circuito impreso. Para hacer esta placa, el lector debe tener presentes las dimensiones del relé y por lo tanto, debe adquirir antes este componente pues si utilizara un equivalente podría tener que alterar el diseño.

En la figura 8 tiene el circuito completo del filtro con los valores de todos los componentes excepto los capacitores que determinan la frecuencia.

 

Figura 8
Figura 8

 

El montaje en la placa de circuito impreso se ve en la figura 9.

 

Figura 9
Figura 9

 

De la placa salen 8 alambres de conexión. Tenemos los alambres de alimentación (+) y (-) y tierra ya que la fuente es asimétrica (veremos cómo se hace).

Tenemos los alambres de entrada que van conectados al módulo receptor y finalmente, los alambres de salida del relé, que son 3 de los que sólo se utilizan 2.

Con los componentes en este montaje hay que tener las siguientes precauciones.

a) Suelde primero el circuito integrado respetando su posición. Vea que existe una marca, o media luna, que identifica el pinto y cuya posición debe respetarse. La soldadura del circuito integrado deber efectuarse con rapidez y con cuidado para evitar salpicaduras de soldadura que cortocircuiten los terminales. Si tuviera dificultades, use un zócalo.

b) Suelde después el transistor, también respetando su posición que. está dada por la parte chata de su cubierta. Los equivalentes indicados en la

es tienen la misma disposición de los terminales y se sueldan de la misma manera. Suelde con rapidez el transistor pues es sensible al calor.

c) Para soldar el relé debe observar la disposición de sus ter- minales. El tipo indicado está de acuerdo con la placa. Los equivalentes como el RU 101 006 tienen diferente cubierta. Vea que los agujeros de la placa del circuito impreso, para el relé, deben tener diámetros un poco mayores de los que se usan para el paso de los terminales de otros componentes.

d) Suelde enseguida todos los resistores observando sus valores dados por las franjas de colores. Doble los terminales de manera que encajen en la placa, suéldelos del lado cobreado y corte lo que sobra de los terminales.

e) Para soldar los capacitores, además de respetar sus valores, en el caso de C2 debe respetarse la polaridad. Vea la marcación (+) y (-) en la envoltura. La marcación del capacitor de 100 nF cerámico puede ser 0,1 o 104, mientras que la marcación del capacitor de 47 nF puede ser 473, C5 0,047 o 0,05.

Suelde con rapidez pues los capacitores son sensibles al calor.

f) Suelde el trimpot en la posición indicada en la placa. Quizá tenga que doblar un poco los terminales para que se ajusten a los agujeros de la placa.

9) Suelde los diodos teniendo en cuenta que D1 y D2 son de una clase y D3 de otra. Observe la polaridad de estos componentes que está dada por la franja de color de la envoltura que corresponde al cátodo.

h) Termine el montaje con la soldadura delos alambres de conexión externa. Estos alambres deben tener de 10 a 15cm y son flexibles y con aislación plástica. Use colores diferentes para facilitar las conexiones.

Roio: +4,5V

Negro: 0V ó tierra

Blanco: -4,5V

Amarillo: salida 1

Verde: salida 2

Azul: salida 3

Marrón: entrada E

Blanco: C (común)

La fuente que se usa es simétrica, pudiendo hacerse de dos maneras como se ve en la figura 10.

 

Figura 10
Figura 10

En el primer caso se usan 6 pilas comunes divididas en dos grupos de 3 cada uno.

En el segundo caso se usa una batería de 9V con divisor resistivo.

En la juntura de los dos resistores se tiene una tensión de referencia. Este segundo circuito tiene la desventaja de consumir más energía que el anterior.

 

AJUSTE

Para ajustar el filtro, el lector puede usar un generador de audio común conectado en su entrada, verificando de este modo si la frecuencia de operación corresponde a lo esperado.

A los que no tienen un generador de audio, se sugiere utilizar el mismo transmisor. En este caso, el lector puede armar uno de los transmisores modulados en tono que ya describimos, o consultar otro artículo del sitio en el que presentaremos ese proyecto.

 

CONEXIONES

En la figura 11 se muestra cómo hacer la conexión de los distintos filtros en el módulo receptor para un sistema multicanal común.

 

Figura 11
Figura 11

Los ajustes de los filtros deberán hacerse separadamente según Ia frecuencia de cada canal del transmisor.

 

 


 

(Publicado originalmente en 1988)

 

Banco de Circuitos

Ofertas de Empleo