Se pueden obtener altas potencias con material de bajo costo en transmisores que utilizan válvulas. Estas válvulas, aunque ya no son componentes habituales en la actualidad, pueden utilizarse en antiguos aparatos de radio y televisión. Describimos en este artículo un transmisor experimental que puede operar desde la banda de onda media hasta aproximadamente 30 MHz con una potencia de salida de unos pocos watts y que puede transmitir en ondas continuas (CW) o ser modulado por una señal de audio.
Los transistores comunes no pueden proporcionar potencias altas en configuraciones simples cuando se usan en circuitos transmisores. Los transistores adecuados para amplificar señales de alta frecuencia y proporcionar alta potencia son costosos y también delicados, lo que requiere un cuidado especial para su uso.
Un simple error de montaje puede hacer que se queme. Para obtener una buena potencia de salida en los transmisores experimentales, la mejor solución sigue siendo el uso de válvulas, preferiblemente las antiguas que se pueden encontrar en dispositivos en desuso o comprar a un precio relativamente bajo en tiendas de repuestos.
En muchos lugares todavía hay muchos televisores de tubo antiguos en funcionamiento hoy en día, por lo que se pueden encontrar tubos. El circuito que describimos en este artículo utiliza un tubo 6C4, un triodo en miniatura que se encuentra en radios, televisores y otros aparatos más antiguos.
Esta válvula, en un solo transmisor, puede proporcionar una potencia de salida de hasta 5 watts cuando se alimenta con 300 volts.
Un transmisor que utilice esta válvula, además de ser sencillo de montar, tiene un excelente rendimiento, ya que en la banda de onda corta una señal de 5 watts, con una antena adecuada, puede llegar a miles de kilómetros (sí, así es, ¡miles de kilómetros!).
Por supuesto, en las condiciones de operación, en la banda de radioaficionados, se deben observar las restricciones y reglas existentes.
Si el lector no tiene licencia para operar este tipo de aparato (no es un radioaficionado con un prefijo) no use antenas externas y no opere el transmisor en áreas densamente pobladas donde haya receptores que puedan ser interferidos.
El uso con una antena un poco más grande sólo está indicado en lugares deshabitados, por ejemplo, en una granja. El circuito puede ser utilizado tanto en la banda de onda media como estación de radio experimental, como en la banda de onda corta, con mayor alcance para comunicaciones experimentales.
La modulación externa se puede obtener de cualquier amplificador de audio con al menos 500 mW de salida, y la fuente de alimentación se obtiene directamente de la red eléctrica.
En la red de 220 V se podrá obtener más potencia que en la red de 110V, al no haber transformador en el circuito, para un mayor ahorro. Para transmitir señales de telégrafo (CW), simplemente coloque un manipulador entre el cátodo y la tierra de la válvula 6C4.
Características:
Tensión de alimentación: 110/220 VAC
Banda de funcionamiento: 550 kHz a 30 MHz
Potencia: 1 a 5 W
CÓMO FUNCIONA
Para ahorrar en el montaje, no utilizamos transformador de potencia, efectuando la rectificación y filtrado directamente desde la fuente de alimentación Para ello utilizamos un puente de diodos.
Esta configuración es sencilla y económica, pero tiene el inconveniente de mantener el circuito "vivo", es decir, en contacto directo con la red eléctrica.
Esto quiere decir que debemos evitar cualquier contacto con el dispositivo, ya que puede dar fuertes golpes.
Este tipo de circuito también es más sensible a los ronquidos, y la parte donde está la válvula y su fuente de alimentación debe utilizar hilos blindados y cortos para que no se produzcan estos problemas.
El filtrado se realiza mediante dos capacitores electrolíticos de alto valor, del tipo que se encuentran en muchos televisores que tienen el mismo tipo de fuente de alimentación directamente de la red eléctrica.
Estos capacitores deben tener una tensión de trabajo de al menos 2 veces la de la red eléctrica a la que se conectará el transmisor.
La tensión continua de la fuente es del orden de 150 volts si la red es de 110V y de 300V si la red eléctrica es de 220V.
Esta tensión alimentará la válvula que se aplica a su ánodo (pino 5) a través de un choque de RF y un transformador de modulación. La válvula está hilada en la configuración de oscilador Hartley donde la frecuencia de operación está determinada por L1 y la configuración de CV.
Tenemos la posibilidad de utilizar diferentes tipos de bobinas según la banda de funcionamiento deseado. Tenga en cuenta que el filamento de la válvula debe recibir una tensión baja.
Esta baja tensión de 6V se obtiene del pequeño transformador T1 cuyo primario está conectado a la red eléctrica. La modulación se realiza mediante un transformador común que se interconecta entre la fuente y la válvula.
Aplicando una señal de audio al devanado de baja impedancia de este transformador, se induce una alta tensión en el secundario que se suma y resta a la tensión de alimentación, modulando así la portadora generada por la propia válvula.
Esta variación de tensión es la modulación que hace que las señales generadas transporten la información deseada, es decir, el sonido.
El choque XRF sirve como carga para el circuito, ya que por este componente pasa la fuente de alimentación continua y las variaciones de la señal de audio pero no la RF generada que vía C8, puede ser transferida a la antena.
MONTAJE
En la figura 2 tenemos el esquema completo del transmisor.
En la figura 3 tenemos los componentes disponibles en chasis metálico o incluso de madera, destacando que se debe colocar un escudo metálico alrededor de la válvula, para evitar la captación de ronquidos y evitar inestabilidades.
Tenga en cuenta que el hilo que conecta la fuente al choque XRF debe estar blindado para que no haya ruido en la transmisión. La válvula 6C4 se instala en un enchufe miniatura de 7 pinos que se puede obtener del propio aparato de olas.
El transformador T1 tiene primario de acuerdo con la red eléctrica local y un secundario de 6V con al menos 500 mA. Los diodos puente (D1 a D4) pueden ser de tipo 1N4004 o 1N4007 si la red es de 110V. Para la red de 220 V se debe utilizar el 14007.
Los capacitores C3 y C4 deben tener una tensión de trabajo de al menos 250 V si la red es de 110 V y de al menos 400 V si la red es de 220 V. Sus valores no son críticos, y se pueden usar capacitores en la banda de 8 a 50 UF.
Hay dos tipos de electrolitos que se pueden utilizar.
Los destinados a montaje sobre chasis y que van provistos de roscas de fijación con el negativo en la carcasa, y los de montaje bajo chasis con terminales axiales o paralelos.
En la figura 4 tenemos las formas de fijación de estos componentes para los dos casos.
La resistencia R1 debe ser de hilo y los capacitores cerámicos deben tener tensiones de trabajo de al menos 200 V (110 V) o 400 V (220 V). El transformador modulador puede ser cualquier pequeño transformador de potencia con un primario de 110/220 V y un secundario de 5 a 9 V con corrientes de 200 a 500 mA.
El capacitor CV es un tipo variable que se utiliza a partir de una radio de válvulas antigua con una capacidad del orden de 300 pF. No utilice capacitores de radio de transistores en miniatura, ya que no pueden aislar las altas tensiones de este circuito.
La bobina L1 está enrollada en una pequeña varilla de ferrita de 10 a 15 cm de largo y de 0,8 a 1,2 cm de diámetro. El número de tensiones y la salida dependen de la banda de frecuencia. El hilo utilizado puede ser AWG 28 o cercano, de acuerdo con la siguiente tabla:
Frecuencias tensiones
550 - 1600 kHz 50 + 50
1600 - 3500 kHz 30 + 30
3500 - 7000 kHz 20 + 20
7000 - 15000 kHz 15 + 15
15000 - 30000 kHz 8 + 8
Se pueden notar pequeñas variaciones en la banda de operación dependiendo del tipo de capacitor variable utilizado, pero las indicaciones anteriores sirven como referencia para las configuraciones.
Eventualmente, pueden ser necesarios pequeños cambios en el número de tensiones para alcanzar la frecuencia deseada. La disponibilidad de un frecuencímetro puede ser interesante para estar seguro de la frecuencia de la señal que se está generando.
El choque XRF es un choque de 1 mH que se puede fabricar en casa enrollando alrededor de 300 tensiones de hilo AWG 32 alrededor de una varilla de ferrita de 0,8 cm de diámetro por 3 cm de largo.
PRUEBA Y USO
En la entrada de modulación (X,Y) conecte la salida de un amplificador de audio. En la entrada del amplificador de audio, conecte una fuente de señal que puede ser un micrófono, un tocadiscos o incluso una radio.
La antena utilizada provisionalmente es un trozo de hilo enrollado de 0,5 a 1 metro de largo. A una distancia de 2 a 5 metros encendemos un receptor de radio común sintonizado en la frecuencia que queremos operar, pero en un punto libre de la banda.
Alimentamos el transmisor y esperamos al menos 3 minutos hasta que la válvula se caliente y el oscilador comience a funcionar. Si la válvula no se enciende, verifique la continuidad entre los pinos 3 y 4 con el multímetro.
Retire la válvula del zócalo para esta prueba. La resistencia debe ser baja, del orden de unos pocos ohmios para una buena válvula. Si la resistencia es infinita la válvula esta quemada.
Si después de mucho tiempo de calentamiento no hay oscilación, es decir, no "captamos" la señal en ninguna posición de CV, puede significar que la válvula tiene problemas internos como cortocircuitos o debilitamiento.
Mida la tensión en el pino 5 de la válvula. Debe ser del orden de 150 V para la red de 110V y de 300V para la red de 220V si todo va bien.
Si hay un fuerte ronquido en la señal capturada, verifique los blindajes de los hilos y eventualmente invierta la posición del enchufe de alimentación. No toque ningún punto del chasis, ya que podría sufrir una descarga.
Si la tensión es demasiado baja en C4 y R1 tiende a calentarse, retire la válvula del zócalo. Si el problema persiste, es señal de que hay un corte en C4 o en la línea de alta tensión.
Si el problema desaparece cuando se quita la válvula, entonces la fuente del problema está en la válvula misma. Recogiendo la señal, que puede ocurrir en más de un punto del punto de configuración del receptor, verifique la banda.
El punto correcto es el que resulta en el mayor alcance. Una vez que funcione, basta con utilizar el dispositivo, siempre con una pequeña antena.
Válvulas:
V1 - 6C4 - válvula triodo
Semiconductores:
D1 a D4 - 1N4004 (110V) o 1N4007 (220V) - diodos rectificadores de silicio
Resistencias:
R1 - 1k ohms x 5W - resistencia de hilo
R2 - 22k ohms x 1/8W - resistencia común (rojo, rojo, naranja)
capacitores:
C1, C2 - 10nF/400V - cerámico
C3, C4 - 50 uF - electrolítico para alta tensión - vea texto
C5, C7 - 100nF/400V - cerámica
C8 - 100 pF /1 kV - cerámica
CV - variable - vea texto
Varios:
T1 - Transformador con primario según red local y secundario 6V x 500 mA
T2 - Transformador de modulación - vea texto
XRF - 1 mH - Choque RF - vea texto
F1 - 1A - fusible
L1 - Oscilador bobina según frecuencia - vea texto
S1 - Interruptor simple
Chasis metálico o de madera, caja de montaje, botón variable, puente de terminales, enchufe de 7 pinos para válvula 6C4, portafusible, hilo de alimentación, hilos blindados, hilo esmaltado AWG 28, amplificador para modulación, terminales de entrada del módulo de antena, etc.