MEDIDOR DE MODULACIN (I).

1.- INTRODUCCIN.

El taller del radioaficionado debe contar con los instrumentos de medida suficientes para comprobar las caractersticas de sus transmisiones. Son imperativas las medidas de frecuencia y potencia para estar seguros de que cumplimos con las reglamentaciones en vigor. En el caso de la transmisin en F.M., que normalmente se realiza en las bandas de V.H.F. y U.H.F., otro parmetro a comprobar la desviacin de frecuencia, que en el caso de las transmisiones de los radioaficionados debe ser de  5 KHz.

Normalmente encontramos en la estacin del radioaficionado, entre otros equipos de medida, un frecuencmetro y un vatmetro, pero es ms difcil encontrar un medidor de modulacin, ya que estos equipos son caros y complejos. Por esto las transmisiones de los radioaficionados en F.M. suelen tener niveles de modulacin muy dispares, al no tener medios para controlar este parmetro.

Un medidor de modulacin es, en esencia, un receptor de amplia cobertura capaz de recibir las frecuencias que queremos examinar, con circuitos para extraer la seal moduladora de la portadora y circuitos de medida para evaluar esta seal de audio. En lugar de construir un receptor de estas caractersticas, tarea por otro lado difcil y complicada, podemos utilizar un receptor de los llamados "scanner" que normalmente cubren, adems de otras, las bandas de aficionados de V.H.F. y U.H.F. Estos receptores suelen tener capacidad para detectar seales moduladas en amplitud y frecuencia, por lo que tendremos simplemente que aadir el circuito que sea capaz de evaluar la seal de modulacin para darnos una indicacin de la profundidad de modulacin.

El presente artculo propone la construccin de un circuito que llamaremos Medidor de Modulacin, que en unin de un "scanner" u otro receptor que cubra las bandas de V.H.F. y U.H.F., nos d una indicacin de la desviacin de frecuencia de nuestro transmisor o de la transmisin de nuestros corresponsales. Se utilizan elementos comunes y fciles de localizar. Se trata de un proyecto que puede ser completado en unas pocas horas.

2.- DESCRIPCIN.

En la figura nmero uno tenemos el esquema general del medidor. Se trata de un amplificador formado por el operacional U1 y los componentes asociados, seguido de un rectificador que convertir la seal de audiofrecuencia en una tensin continua que ser medida por un microampermetro de 100 uA. Todo el circuito est alimentado por una tensin estabilizada de 8 voltios obtenida mediante un regulador U2 de los 12 voltios generales.


La seal de audio se aplica mediante el condensador C1 a la entrada inversora, patilla nmero dos del operacional U1. Este amplificador operacional es del tipo LM741, un tipo muy normal y ya utilizado en otros montajes. La entrada no inversora, patilla nmero tres, se mantiene a una tensin de cuatro voltios mediante un divisor de tensin formado por las resistencias R1 y R2.

Entre la salida del operacional, patilla nmero seis, y la entrada inversora, patilla nmero dos, tenemos un circuito formado por un conmutador de tres posiciones y tres portencimetros ajustables. Esto nos permitir tener tres mrgenes de medida para poder controlar transmisiones en A.M., F.M. de banda ancha, que es la utilizada por las emisoras comerciales, y F.M. de banda estrecha utilizada por los radioaficionados.

La ganancia del amplificador operacional depende de la relacin entre la resistencia R3 y el potencimetro que est seleccionado por el conmutador S1. Por tanto la mxima ganancia obtenible de U1 ser de cinco unidades.

El condensador C2 pone a potencial de masa para la seal a la resistencia R3 al mismo tiempo que permite que se establezca la tensin de cuatro voltios determinada por el divisor formado por R1 y R2.

En la salida del amplificador operacional, patilla nmero seis, tenemos el condensador C3 que acopla la seal amplificada al rectificador formado por D1 y D2. La tensin rectificada se aplica al medidor M1 que nos dar una indicacin de la profundidad de modulacin o desviacin de frecuencia. El condensador C4 filtra la tensin rectificada y hace que los movimientos de la aguja del medidor sean suaves.

El circuito se alimenta a una tensin de ocho voltios estabilizados por el regulador U2, 78L08. Este regulador tiene la forma de un transistor y puede entregar una corriente mxima de 100 miliamperios, valor sobrado para el consumo del amplificador operacional. Los condensadores C5 y C6 desacoplan la salida del estabilizador. El diodo D4 y el condensador C7 desacoplan la entrada del regulador. Por otra parte, el diodo D4 impide que se produzcan daos al circuito en caso de inversin de polaridad. La resistencia R4 alimenta al diodo LED D3, que nos indicar el funcionamiento del circuito.

3.- CONSTRUCCIN

Para la construccin del medidor se puede utilizar cualquier tcnica, ya que las frecuencias y tensiones empleadas son muy bajas. Puede emplearse el circuito impreso mostrado en la figura nmero dos. En la figura nmero tres tenemos la disposicin de los componentes.

	
Los materiales necesarios para la construccin del medidor son los siguientes:

C01	100nF
C02	1F
C03	33F
C04	33F
C05	33F
C06	100nF
C07	33F
D01	OA90
D02	OA90
D03	LED
D04	1N4004
U1	LM741
U2	78L08
P1	50K AJUS.
P2	50K AJUS.
P3	50K AJUS.
R01	220K
R02	220K
R03	10K
R04	820
S1	1X3
M1	100A
CAJA	RM.05
Una vez en posesin de los materiales, procederemos al montaje. Comenzaremos por las resistencias soldndolas en sus lugares correspondientes, siguiendo por los condensadores, diodos y potencimetros. Aunque no es imprescindible, ser conveniente la utilizacin de un zcalo para el amplificador operacional U1. De esta manera evitaremos que el calor de la soldadura dae el integrado. Los potencimetros P1, P2 y P3 son de montaje vertical, debido al poco espacio disponible. En el prototipo se han utilizado del tipo multivuelta, que proporcionan un ajuste ms preciso. Por razones de espacio, el condensador C2 y la resistencia R3 se han montado por la parte trasera del circuito impreso, directamente sobre las pistas. No olvidar realizar con un trozo de hilo aislado, el puente que se encuentra entre el integrado U1 y el conmutador S1. La posicin de este puente queda indicada en la disposicin de los componentes, figura nmero tres.

En la figura nmero cuatro se puede ver el circuito impreso con los componentes montados, preparado para su montaje en la caja metlica, del tipo RM.05 de Retex. Las medidas de esta caja son 35 milmetros de altura, 105 milmetros de longitud y 55 milmetros de profundidad. Por supuesto que se puede utilizar cualquier otra caja de dimensiones similares o mayores, en funcin de medidor utilizado.


El medidor que se emple en el prototipo es un modelo MU-38, con una sensibilidad de 100 microamperios a fondo de escala. Las dimensiones de la parte frontal del medidor son 50 milmetros de ancho y 45 milmetros de altura. La parte trasera tiene un dimetro de 38 milmetros. La figura nmero cinco muestra el medidor utilizado.


Una vez completado el montaje de los componentes sobre el circuito impreso, procederemos al mecanizado de la caja. No se dan dimensiones del mecanizado ya que estas estn en funcin de las medidas del medidor utilizado.

Montaremos el medidor sobre la caja. El circuito impreso va sujeto por el conmutador S1. Con dos trozos de hilo uniremos los terminales del medidor con los correspondientes puntos del circuito impreso. Por un taladro lateral pasaremos el cable rojo-negro de alimentacin y el cable blindado de entrada de la seal de audio procedente del receptor. La figura nmero seis muestra el medidor por su parte frontal, mientras que la figura nmero siete muestra el medidor por su parte trasera. En la figura nmero ocho se puede ver el medidor de modulacin terminado y conectado al "scanner" durante el proceso de ajuste.

		
4.- AJUSTE.

Una vez completado el montaje de todos los elementos, procederemos a la puesta en funcionamiento y ajuste del medidor. Conectaremos el cable de alimentacin a la tensin de 12 voltios y la entrada de seal a la salida de grabacin que tiene el "scanner" en la parte trasera. Esta salida de seal tiene un nivel independiente de la posicin del potencimetro de volumen. Pondremos el conmutador S1 en la primera posicin. Sintonizaremos una estacin que transmita en A.M. y ajustaremos el potencimetro P1 para que el medidor indique el fondo de escala en los picos de modulacin, es decir, cien por cien de profundidad de modulacin.

Pasaremos el conmutador a la segunda posicin y sintonizaremos una estacin de F.M. comercial. Ajustaremos el potencimetro P2 para que el medidor indique 75 en los picos de modulacin, correspondientes a una desviacin de frecuencia de 75 KHz.

Pondremos el conmutador en la tercera posicin y sintonizaremos una estacin de radioaficionado que tenga un nivel medio de modulacin. Ajustaremos el potencimetro P3 para que la aguja del medidor se desplace al centro de la escala en los picos de modulacin, correspondientes a una desviacin de frecuencia de 5 KHz.

Como no todos los receptores entregan la misma seal de salida, ser necesario repetir estos ajustes en el caso de utilizar el medidor con otro receptor.

Si el receptor que vayamos a utilizar no tiene salida de grabacin, es posible utilizar la salida de altavoz. En este caso hay que tener en cuenta que el nivel de la seal de salida viene afectado por la posicin del potencimetro de volumen, por lo que, para efectuar los ajustes y posteriores medidas, ser necesario colocar el potencimetro de volumen siempre en la misma posicin.

Dependiendo de la resistencia interna del medidor y si la lectura es muy elevada, aun con los potencimetros de ajuste en su posicin mnima, es posible que sea necesario poner en serie con el medidor una resistencia para reducir su lectura. En el prototipo fue necesario poner en serie con el medidor una resistencia de 47 K.

5.- RESUMEN.

En las anteriores lneas se ha propuesto la construccin de un circuito medidor de modulacin, para ser usado en unin de un "scanner" o cualquier otro receptor. Con este medidor podremos saber si nuestra transmisin tiene la desviacin de frecuencia adecuada, as como controlar la profundidad de la modulacin de las transmisiones de nuestros corresponsales.

El montaje descrito en el presente artculo no ha sido probado en grandes series y, por tanto, no se tiene certeza de que su funcionamiento sea 100% correcto. Solamente se describe la construccin y el funcionamiento del prototipo.

El autor no se hace responsable de posibles derechos de copia. La informacin para la realizacin de este montaje procede de diversas publicaciones, libros, revistas, etc., as cmo de los propios conocimientos del autor.

El autor no se hace responsable de posibles daos y/o perjuicios causados por la construccin y/o uso de este dispositivo, daos personales o muerte, daos a la propiedad, daos al medio ambiente, lucro cesante, perdida total o parcial de datos informticos o cualquier tipo de dao que se pudiera derivar del montaje y/o uso de este dispositivo.

No se aconseja el uso de este dispositivo en aplicaciones crticas, cmo son control de maquinaria peligrosa, control de navegacin o trfico, maquinaria de mantenimiento de vida o sistemas cuyo mal funcionamiento pueda provocar causas o efectos anteriormente mencionados. Este dispositivo no es tolerante a fallos.

El autor declina cualquier responsabilidad, ni se hace responsable de no mencionar a los dueos de las posibles patentes que aqu se pudieran reflejar.

El dispositivo descrito en el presente artculo es un montaje experimental, cuyo propsito es el estudio de los diferentes aspectos de la Electrnica, por tanto, no est destinado a su utilizacin industrial ni para su explotacin comercial en cualquiera de sus facetas.

El autor no efecta ninguna actividad comercial relacionada con este u otros montajes publicados en esta u otras revistas o publicaciones de cualquier tipo.

El presente artculo y todos los publicados hasta el momento en la revista "RADIOAFICIONADOS", estn recopilados en un DVD a disposicin de quien lo solicite. Se incluyen todos los textos, as como las fotografas, dibujos, grficos, plantillas de circuitos impresos, etc.

Aunque se ha intentado proporcionar todos los detalles necesarios para la realizacin del proyecto, es posible que algn aspecto no haya quedado suficientemente desarrollado. Como es natural, con mucho gusto el autor dar cumplida informacin sobre cualquier detalle no especificado, o cualquier punto en particular que no haya quedado completamente explicado. Buena suerte a todos.

Luis Snchez Prez. EA4-NH

Apartado 421 45080 -TOLEDO

E-mail: ea4nh@ure.es

