TRANSMISOR DE 7 MHz A VLVULAS.

1.- INTRODUCCIN.

Aunque las vlvulas electrnicas han sido desplazadas por los semiconductores en la mayora de circuitos, puede ser interesante la construccin de pequeos montajes equipados con estos dispositivos, para una mejor comprensin de sus caractersticas y funcionamiento.

Como es sabido, las vlvulas electrnicas necesitan, para su funcionamiento, dos tensiones diferentes, una tensin alterna de bajo valor para la alimentacin de los filamentos calefactores y otra tensin continua de mayor valor para la alimentacin de placas y el resto de electrodos. Por esta razn, la fuente de alimentacin necesaria para suministrar energa a estos montajes, es algo ms complicada, aunque en ningn modo, difcil de construir.

En el presente artculo se describe la construccin y puesta en funcionamiento de un transmisor de baja potencia equipado con dos vlvulas electrnicas. El montaje objeto de este artculo puede transmitir en CW con una potencia de salida reducida, aproximadamente 4 vatios, por lo que puede ser til para el trabajo en QRP. El control de la frecuencia de transmisin se realiza mediante un cristal de cuarzo, aunque tambin puede conectarse un oscilador exterior.

La alimentacin del circuito se realiza mediante una fuente ya descrita en un anterior artculo.

2.- DESCRIPCIN.

El esquema general del transmisor se puede ver en la figura nmero uno.



Est compuesto por dos pasos, oscilador y separador, equipado por la vlvula V01, EF184, y paso amplificador de potencia con la vlvula V02, EL84. La vlvula EF184 ha sido utilizada ampliamente en los receptores de televisin y la vlvula EL84 es un pentodo de potencia de propsito general.

La frecuencia del oscilador est estabilizada mediante el cristal de cuarzo X01, conectado entre rejilla de control y rejilla pantalla de la vlvula V01, montado en configuracin Pierce. El circuito resonante formado por la inductancia L01 y el condensador C03 se sintoniza a la misma frecuencia del cristal de cuarzo, pero tambin se puede sintonizar sobre un armnico, lo cual puede ser til si no se dispone del cristal de la frecuencia adecuada.

La alimentacin de rejilla pantalla se realiza mediante la resistencia R03, mientras que la polarizacin de ctodo se obtiene mediante la resistencia R02 desacoplada por el condensador C01. La alimentacin general de este paso se hace mediante la resistencia R04 y el correspondiente condensador de desacoplo, C02. La seal de RF se acopla al paso final de potencia a travs del condensador C04.

El paso final de potencia est equipado con la vlvula V02, del tipo EL84. Se trata de un pentodo de potencia ampliamente utilizado en amplificadores de audio, en muchas ocasiones en configuracin push-pull.

La seal procedente de la etapa osciladora se aplica a la rejilla de control a travs del condensador C04. La alimentacin de pantalla se realiza mediante la resistencia R08 y el correspondiente condensador de desacoplo C06. La resistencia R06 provee la correspondiente polarizacin. En este punto, marcado como KEY, se conecta la llave telegrfica para efectuar la manipulacin de la onda continua. El condensador C05 suaviza los "clic" de manipulacin.

En el circuito de placa tenemos el choque de RF L02, destinado a eliminar oscilaciones parsitas en VHF y el choque L03 para la alimentacin de la placa. La alimentacin general de este paso se realiza a travs de la resistencia R09 y el condensador de desacoplo C10.

La seal de salida se aplica mediante el condensador C07 al circuito "PI" compuesto por la bobina L04 y los condensadores C08 y C09. La resistencia R10 mantiene a cero la tensin continua en el conector de salida.

Los filamentos de las dos vlvulas se alimentan con una tensin de 6, voltios y estn desacoplados para la RF mediante los condensadores C11 y C12.

3.- CONSTRUCCIN.

El prototipo del transmisor se ha montado sobre una placa de circuito impreso con unas dimensiones de 234 mm x 117 mm, cuyo diseo se puede ver en la figura nmero dos. La figura nmero tres nos muestra la disposicin de los componentes sobre la placa de circuito impreso y en la figura nmero cuatro tenemos una placa preparada para el montaje.

  

Los componentes necesarios para la construccin del transmisor son los siguientes.

C01	10nF/400V
C02	10nF/400V
C03	120pF/400V
C04	1nF/400V
C05	10nF/400V
C06	10nF/400V
C07	1nF/400V
C08	360pF var.
C09	2x410pF var.
C10	10nF/400V
C11	10nF/400V
C12	10nF/400V
J01	BNC
R01	470K W
R02	100 W
R03	10K W
R04	100 W
R05	33K W
R06	100 W
R07	10 W
R08	10K W
R09	10 W
R10	10K W
SW01	KEY
V01	EF184
V02	EL84
X01	7MHz
Adems son necesarios dos zcalos Noval, un soporte para el cristal y seis hembrillas para la conexin con la fuente de alimentacin y el manipulador. Dos botones de mando y la tornillera adecuada a los elementos que se utilicen completan la lista de materiales.

Como se puede ver en la lista de componentes, los condensadores deben tener una tensin de funcionamiento de 400 voltios, debido a las tensiones que se utilizan. Las resistencias deben tener una disipacin de medio vatio.

Los datos para la construccin de las bobinas son los siguientes.

L01 - 30 espiras hilo de cobre dia. 0,5 mm sobre forma con ncleo 6 mm.
L02 - 5 espiras hilo de cobre dia. 1 mm, sobre resistencia 10 ohm 1/2 vatio.
L03 - Choque de RF inductancia 1 milihenrio.
L04 - 20 espiras hilo de cobre dia. 1 mm, sobre forma de 25 mm dia.
Las bobinas L01 y L04 tienen una inductancia aproximada de 6 milihenrios.

Una vez en posesin de todos los componentes procederemos al montaje de los mismos sobre la placa de circuito impreso, comenzando por las resistencias, condensadores y el resto de los componentes. Como en el momento de redactar el artculo no se dispona de zcalos Noval para circuito impreso, se han utilizado zcalos normales para chasis, conectando las patillas al circuito impreso mediante unos cortos trozos de hilo de cobre. El mismo procedimiento se ha utilizado para el conexionado del soporte del cristal de cuarzo. La figura nmero cinco muestra este conexionado, donde adems se puede apreciar el taladro efectuado en la placa de circuito impreso para el alojamiento de los zcalos.

 

Las siguientes figuras nos muestran en detalle aspectos del montaje del transmisor. En la figura nmero seis podemos ver el montaje de la etapa osciladora. Como se puede observar la bobina del circuito oscilante L01 se monta en sentido horizontal para un mejor ajuste del ncleo desde la parte frontal del transmisor y por otra parte queda dispuesta en un ngulo de 90 grados respecto a la bobina del paso final y as reducir posibles acoplamientos.

La figura nmero siete nos muestra el paso final de potencia, donde se puede apreciar el choque L02, supresor de oscilaciones parsitas y el choque L03 de alimentacin de placa.

 

En la figura nmero ocho podemos ver el circuito tanque de salida, con los condensadores de sintona y carga. Se han empleado modelos de 360 pF y 2 por 410 pF respectivamente. Los valores indicados en la lista de componentes son los valores mnimos necesarios para la sintona en 7 MHz.

La figura nmero nueve nos muestra otro aspecto del tanque de salida donde se puede apreciar el montaje y conexionado del conector BNC de salida de RF y la sujecin de los condensadores variables sobre la placa de circuito impreso, mediante escuadras metlicas y los correspondientes tornillos.

 

Por ltimo, en la figura nmero diez tenemos una vista general del transmisor. Se pueden apreciar los taladros realizados en los bordes de la placa para su posterior fijacin al bastidor.

Para completar el montaje se ha realizado un pequeo bastidor con aglomerado DM de 3 mm de grueso y unos trozos de listn de 10 mm x 10 mm. Las dimensiones exteriores de este bastidor son 240 mm de ancho, 124 mm de fondo y 30 mm de alto.

Las distintas piezas del bastidor se pueden unir con pegamento rpido, cola para madera, etc. Una vez pegadas las piezas y lijado el bastidor le daremos unas manos de pintura para que tenga un mejor aspecto. La figura nmero once nos muestra el bastidor terminado y listo para la pintura. Se pueden observar los taladros en la parte frontal para las hembrillas de conexin. La figura nmero doce nos muestra el bastidor pintado.

 

Prepararemos una cartula para el frontal, cuyo diseo se puede ver en la figura nmero trece y cuyas dimensiones son 236 mm x 28 mm. La figura nmero catorce nos muestra el bastidor con la cartula pegada y las hembrillas de conexin colocadas en sus correspondientes taladros.

 

Seguidamente fijaremos la placa de circuito impreso sobre el bastidor mediante unos tornillos para madera de 2 mm de dimetro y 10 mm de longitud, utilizando los seis taladros realizados en los bordes de la placa. A continuacin realizaremos el conexionado de las hembrillas con la placa de circuito impreso, utilizando unos tozos de hilo de conexiones. Para la conexin del manipulador utilizaremos un trozo de cable blindado. La figura nmero quince nos muestra la parte inferior del montaje donde se pueden apreciar las conexiones citadas, mientras que en la figura nmero diecisis podemos ver el transmisor terminado y listo para las pruebas y ajustes.

 

4.- AJUSTE.

Para la alimentacin del transmisor utilizaremos una fuente ya descrita en un artculo anterior y cuyo aspecto se puede ver en la figura nmero diecisiete. Esta fuente entrega una tensin de 6,3 voltios para la alimentacin de filamentos y una alta tensin de 300 voltios para la alimentacin de los circuitos de placa.

  

Interconectaremos el transmisor y la fuente mediante unos trozos de cable cubierto de plstico, tal como se puede ver en las figuras nmero dieciocho y diecinueve. Cerramos los contactos del manipulador con un trozo de cable, conectamos una carga artificial en el conector BNC de salida, conectamos la fuente a la red y damos tensin al conjunto. Al cabo de unos segundos comenzarn a encenderse los filamentos y poco tiempo despus arrancar el oscilador.

Los ajustes a realizar se reducen al ajuste de la bobina L01 para la mayor amplitud de la seal del oscilador y el ajuste de los condensadores C08 y C09 para obtener la mayor potencia de salida. Para ello se puede utilizar un osciloscopio, una sonda de RF o un sencillo aro de Hertz, dependiendo del instrumental disponible. La figura nmero veinte nos muestra un aro de Hertz cerca de la bobina de salida indicando la presencia de RF.



Por razones de simplicidad del circuito, el manipulador interrumpe la corriente de ctodo de la vlvula V02, por lo que, cuando est abierto, aparece una tensin elevada en una de sus armaduras. Por tanto, al conectar el manipulador se debe tener la precaucin de conectar a masa la armadura mvil, que es la que suele estar en contacto con la mano.

La figura nmero veintiuno nos muestra un detalle de las vlvulas en pleno funcionamiento, mientras que en la figura nmero veintids podemos ver el transmisor con el manipulador y la fuente de alimentacin, ajustado y preparado para conectar una antena y comenzar la operacin.

 

5.- RESUMEN.

En el presente artculo se describe la construccin de un transmisor experimental de baja potencia equipado con vlvulas de vaco. La portadora no est modulada por lo que solamente permite el trabajo en CW. Su baja potencia de salida, aproximadamente cuatro vatios, lo hace apto para el trabajo en QRP.

Si el lector est interesado en el funcionamiento y caractersticas de las vlvulas electrnicas, puede consultar otros artculos anteriormente publicados, "VLVULAS ELECTRNICAS", RADIOAFICIONADOS Noviembre de 2000, "RADIOS ANTIGUAS (II)", RADIOAFICIONADOS Mayo de 2008.

MUY IMPORTANTE. Los equipos construidos con vlvulas de vaco funcionan con tensiones elevadas que pueden llegar a producir la electrocucin. Por eso es imprescindible que se tomen las medidas de seguridad correspondientes, cuando se trabaje sobre un circuito de este tipo.

La norma bsica que debe ser llevada a cabo siempre, es desconectar el equipo de la corriente elctrica antes de comenzar cualquier tarea. Las vlvulas electrnicas pueden alcanzar temperaturas muy elevadas, por lo que es preciso tomar las debidas precauciones para evitar las posibles quemaduras. As mismo, es preciso cerciorarse de que los condensadores estn totalmente descargados para evitar sufrir descargas elctricas, por lo que antes de realizar cualquier intervencin es preciso esperar un tiempo prudencial para que la tensin en los distintos condensadores se reduzca a un valor seguro.

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

