ME2-U3.00-04- (Generador de Barrido y Marcas)

8/17/2019 ME2-U3.00-04- (Generador de Barrido y Marcas)

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Universidad Tecnológica Nacional

Facultad Regional Mendoza

Departamento de Electrónica

MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

TEMA: Generadores de Barrido y Marcas

Unidad 04 Página Nº 140

GENERADORES DE BARRIDO Y MARCAS

Un generador de barrido o barredor realiza un barrido en frecuencia electrónicamente. Aquí

se aplican todos los conocimientos sobre generadores de radio de FM vistos en la unidad anterior. Esdecir, hay una válvula reactiva (varicap), con una polarización determinada sobre la cual se montauna señal diente de sierra de 50 Hz, enganchada con la frecuencia de línea, esto provoca que lacapacidad que presentan estos dispositivos entre ánodo y cátodo varíe continuamente de un máximoa un mínimo o al revés 50 veces por segundo. Si esta capacidad está en serie con una capacidad fijael resultado de ambas cambia. Esta capacidad total forma junto a una bobina fija un circuitoresonante que al ser barrido por la rampa entrega una señal de salida que también varía enfrecuencia de un mínimo a un máximo o al revés 50 veces por segundo. Por lo tanto se ha obtenidoun barrido en frecuencia electrónico y no manual como en el generador RF.

La utilidad de un instrumento como el descrito es evidente cuando se quiere obtener larespuesta en frecuencia de un equipo de audio o la respuesta de un filtro pasa-banda. Si no sedispusiera de un barredor se conectaría un generador de onda senoidal de frecuencia variable ycalibrada a la entrada del equipo o filtro. A la salida de este se conectaría un voltímetro electrónico u

osciloscopio, en el modo presentación temporal (Fig. 01). Se tiene que graficar Vo = f(fi) (fi frecuenciade entrada). El ensayo se vuelve sumamente tedioso ya que un operario deberá manejar el dial delgenerador de señales y controlar su nivel de salida, uno o dos operarios más observarán elosciloscopio y determinarán las amplitudes de Vo para las diferentes frecuencias de entrada. Sedeberá anotar el número de divisiones de Vo, sensibilidad vertical y la atenuación de las puntas paracada frecuencia de entrada, estos datos servirán para luego calcular el valor de Vo en volts y realizarla gráfica de la respuesta en frecuencia, también con esto se conocerá la ganancia del equipo bajoprueba GT pudiendo realizarse la representación de Vo o GT indistintamente.

Figura 01

El problema con este método es que se toman muestras en forma discontinua por ejemplo 20Hz, 50 Hz, 100 Hz, 4000 Hz, 5000 Hz, etc., y luego en la gráfica se interpola uniendo estos puntos,pero sin saber realmente como se comporta el equipo para las frecuencias intermedias entre lecturas.

Además este método es muy vulnerable a los errores humanos como podría ser el no teneren cuenta un cambio de la sensibilidad del osciloscopio, no inspeccionar con suficiente atención laamplitud de la salida del generador y obviar que esta decae para ciertas frecuencias, culpando así, alequipo por la disminución de la salida y por último, si el equipo presenta alguna anormalidad para unadeterminada frecuencia de entrada, esta no se notará, si dicha frecuencia no fue elegida en elmuestreo.

En conclusión: falta precisión, exploración y se pierde mucho tiempo en la medición.

Con el generador de barrido se realiza este ensayo de manera mucho más fácil, precisa yrápida. Este equipo tiene tres salidas, una va al equipo bajo prueba otra a la entrada horizontal delosciloscopio y la última a la entrada Z del mismo.


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Distintos Generadores de Barrido

A. Por variación de la permeabilidad de la bobina osciladora

Hay un circuito oscilador que puede ser Colpitts u otro, donde al circuito tanque está formadopor una inductancia L1 y una capacidad. Cerca se encuentra otra bobina L3, por la cual se hacecircular una corriente en forma de diente de sierra. Para obtener dicha corriente hay que aplicar ungenerador de corriente diente de sierra, para lo que se conecta un generador de tensión diente desierra en serie con una alta resistencia. Esta corriente creciente en L3 hace que las líneas de flujoconcatenadas por la L1 también crezcan a igual ritmo, y lo mismo sucederá con su permeabilidad.

Si varía la permeabilidad de la inductancia a un ritmo tipo rampa, el valor de la inductanciavariará a igual ritmo y la frecuencia por ende también. De este modo se produce un barrido enfrecuencia, variando la permeabilidad de la bobina.

Con otra bobina L2, cercana a L1, se recoge la Vo barrida. El ∆f, depende del nivel de laseñal de diente de sierra que se pueda tener en la bobina excitadora para variar la permeabilidad(Fig. 02).

Figura 02

B. Por modificación de la polarización inversa de un varicap.

Observamos la siguiente figura (Fig. 03)

Figura 03

Q1 es el elemento activo de un oscilador que tiene una inductancia L1 y una capacidad quees un varicap. Un filtro pasa bajos (R2 - C2), admite que se le aplique una tensión de polarizacióninversa, con lo cual se está seleccionando el punto de trabajo del varicap y para un puntodeterminado de trabajo se tiene una capacidad fija para dicho varicap. Esta capacidad con la L1 dauna frecuencia fija de resonancia. A este nivel de continua se le superpone una rampa ascendente enforma de diente de sierra o descendente, para el caso sería lo mismo. Entonces la capacidad del

varicap estará variando uniformemente y si la L1 no varía, entonces en la salida, tomada del colector,habrá una señal cuya frecuencia variará desde una mínima a una máxima o desde una máxima a unamínima según la rampa sea ascendente o descendente. Este método es el más usado.


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C. Por modificación de la polarización de la válvula reactiva

Este método ya se explico extensivamente en la unidad anterior, sólo repetiremos lo esencial.

En este caso a la grilla llega una señal rampa, en vez de una onda senoidal. Por lo tanto latensión Vi de la grilla varía uniforme, y lo mismo hace el gm y la capacidad equivalente (Fig. 04).

Figura 04

)(

11

11

Vi F gm

RC gmCeq

RC gmCeq

∆=∆

⋅⋅∆=∆

⋅⋅=

La pendiente (Fig. 04), o sea la tg α da el valor de gm. Al variar la capacidad equivalente,siendo la inductancia del oscilador fija, se obtendrá una frecuencia variable también linealmente.

Esta forma de generar el barrido ya no se usa por las desventajas que presenta el uso deválvulas, entre ellas consumo y espacio. No obstante presentaba la ventaja de poder realizar barridoso corrimientos muy estrechos variando levemente el gm, lo cual con otro métodos no se puede lograr.

Diagrama Funcional de un Generador de Barrido y Marcas

Figura 05


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Como se vio en los distintos métodos para generar un barrido de frecuencia con una señalrampa se hace variar un capacidad, si la rampa es ascendente a medida que esta crece la capacidaddecrece y por lo tanto la frecuencia aumenta. Generalmente la rampa se introduce en el canal

horizontal de un osciloscopio y se coloca barrido externo, además la señal de frecuencia variable seingresa al canal vertical. Entonces a medida que el haz se desplaza hacia la derecha la frecuenciaaumenta y cada posición horizontal del haz corresponde a una frecuencia. Así logramos que el eje x,que anteriormente llamábamos eje de tiempo, ahora represente frecuencia. Si el barrido en frecuenciaes perfectamente lineal, ya podemos saber cuantos Hz, KHz o MHz corresponden a una división ensentido horizontal y determinar, por ejemplo frecuencias cuadrantales en un ensayo de respuesta enfrecuencia.

Sin embargo es posible que la cota de frecuencia en el eje de abscisas no sea lineal. Por lotanto no se podría determinar con precisión a que frecuencia corresponde una determinada división.Por esta razón es que la mayoría de los generadores de barrido o barredores traen asociado ungenerador de marcas o marcador. Estas marcas son normalmente de alta precisión y estabilidad yaque son generadas por osciladores estables.

En el nuestro hay 10 marcas seleccionables a voluntad que van de 1MHz a 10 MHz

(generadas por 10 cristales)Estas marcas activadas mediante teclas, generan un punto brillante sobre la pantalla del

osciloscopio en la posición correspondiente a la frecuencia seleccionada. Así, si por ejemplo eloperario presiona la tecla indicada como 2 MHz aparecerá un punto brillante en A (Fig. 06), luegopresiona la de 3 MHz y aparece un punto en B (Fig. 06). Si entre los puntos A y B hay dos divisionesse concluye que cada una vale 0,5 MHz. Aunque exista alinealidad al tomar una longitud estrecha elefecto de esta se ve minimizado, pudiéndose considerar la variación dentro del segmento como lineal.

Figura 06

El corazón del generador de barrido es el oscilador de RF que va de 45 a 55 MHz. Este sepodría construir directamente para un rango de 0 a 10 MHz, pero esto daría una relación de máximo amínimo tendiendo a infinito, lo que significa, como ya se vio, una excesiva inestabilidad en amplitud.

La condición fundamental de un generador de barrido, es que varíe la frecuencia y la amplitud seaconstante.Entonces la señal de salida del generador de barrido debe pasar de 0 a 10 MHz en 10 o 20

ms, sin variar su amplitud. Para lograr esto, el rango de 0 a 10 MHz se obtiene por batido de dosseñales de radio frecuencia.

El oscilador de RF se barre por cualquiera de los sistema vistos (varicap, por variación depermeabilidad o válvula reactiva) y puede ir de 45 a 55 MHz. Para que sea barrido debe haber ungenerador diente de sierra que genere la rampa.

El potenciómetro P2 regula la amplitud del diente de sierra, con lo que varía la polarizacióninversa del varicap y acota la desviación de la capacidad intrínseca del mismo, limitando también el

∆f. Todo esto hace que al control de P2 en el frente del instrumento se lo denomine ancho del barrido.Si P2 está a masa, no hay diente de sierra que se superponga a la tensión de continua y por lo tantono hay barrido.

El generador diente de sierra se encuentra sincronizado con la tensión de línea (50 Hz) ypuede ser un boostrapp o un integrador de Miller. La señal generada por él se utiliza para atacar alvaricap, válvula reactiva o inductancia de permeabilidad variable.


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La señal del oscilador de 45 a 55 MHz no serviría si se quiere ensayar amplificadores devideo (amplificadores de banda ancha), ya que normalmente tienen un ancho de banda de 0 a 6 MHz.Por lo tanto lo que se hace es batir dos señales de RF para obtener una de audio. Como las señales

de RF son superestables en amplitud también lo será la de AF y la frecuencia de esta última serávariable. Como se quiere la salida de 0 a 10 MHz, la mezcla se tiene que realizar con un oscilador acristal de 45 MHz. Si se quisiera arrancar de 2 MHz el oscilador debería ser de 43 MHz, pero lonormal es que se inicie en 0 Hz.

El oscilador a cristal batido con el de barrido, da una frecuencia suma y diferencia y cada unade las ellas. Los amplificadores posteriores son del tipo sintonizados de banda ancha con una bandapasante de 10 MHz. Por lo tanto se está dejando pasar la diferencia.

Si se bate 45 con 45 MHz la diferencia es nula, esto se da cuando la rampa de barrido valecero por lo tanto el haz está en el extremo izquierdo de la pantalla, es decir en la división cerotenemos frecuencia cero (recordar que la rampa de barrido se inyectaba a las placas horizontales delORC). Cuando el haz está en el extremo derecho, es porque la rampa a alcanzado su máximaamplitud y por lo tanto se tiene la máxima frecuencia barrida, la cual se obtiene de la diferencia entre45 y 55 MHz, es decir 10 MHz. Esto sucede 50 veces por segundo. Los amplificadores dan nivel a la

señal sin alterar la banda pasante. Si se tiene una determinada amplitud de señal barrida, lo lógico estener un atenuador calibrado y compensado para poder excitar distintos sistemas con niveles altos,medianos y pequeños. La señal barrida en frecuencia tendría una forma similar a la Fig. 07 en modotemporal.

Figura 07

Como se ve en la Fig. 07 la señal es barrida de 0 a 10 MHz en 20 ms, que es el período de lafrecuencia de línea y de la rampa. Esta señal barrida se denomina Voy y es la señal de salida que vaal eje y entrada vertical del osciloscopio.

En el dominio de la frecuencia se vería (Fig. 08)

Figura 08


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Se podría esperar que la salida fuera plana desde 0Hz pero como se observa en la Fig. 08 esto no ocurre hasta los 50 KHz (práctico), si bien la amplitud teóricamente no varía, en la prácticapara valores de 50 KHz o menos si varía, esto se debe a que cuando los dos osciladores están muy

cercanos hay interacción entre ellos. Para evitar esto habrá que colocar etapas separadoras, de locontrario tratarán de engancharse uno con otro y deformarán la banda. Por lo tanto, la respuesta seconsidera plana donde la variación entre cresta y valle no supere ±1 dB y esto se da en el rangocomprendido entre 50 KHz y 10 MHz. Para frecuencias mayores a 10 MHz también se viene abajo laamplitud. Por lo tanto no se puede superar esta frecuencia y seguir siendo confiable.

La salida del generador de señal diente de sierra, o sea la que ataca al P2, constituye otrasalida accesible al operario, se denomina Vox y que hay que conectarla a la entrada horizontal delosciloscopio, con la llave selectora de barrido en externo. Esta parte del conexionado se ilustra en laFig. 09:

Figura 09

Es evidente que las marcas deben estar relacionadas o sincronizadas con la señal barrida, yaque estas deben aparecer a determinada frecuencia. El generador de marcas está formado por eloscilador de RF, la etapa separadora, la red de cristales marcadores, el detector y el conformador depulsos.

Un oscilador es estable mientras mantenga la temperatura y carga en forma constante. Latemperatura se puede mantener constante si se encuentra dentro de una cámara isotérmica,electrónicamente controlada. El problema es que si se lo conecta directamente a una red de cristales,que son los que van a fabricar las marcas, estos cuando estén en resonancia presentan unaimpedancia que puede ser muy baja si es resonante serie o muy alta si es resonante paralelo.Normalmente en un oscilador a cristal, cuando al cristal se lo excita con una frecuencia variable debarrido, pasa primero por la frecuencia de resonancia serie y luego por la paralelo y el valor de estasfrecuencias no difiere mucho. Entonces la impedancia que presenta el cristal a esa señal barrida esmuy variable, y la salida del oscilador de RF comenzaría a variar en amplitud, ya que se lo carga,luego se lo deja abierto y luego se lo vuelve a cargar y así sucesivamente. Por lo tanto la etapaseparadora cumple la función de aislar el oscilador de RF barrido de aquella impedancia variable.

Esta etapa tiene una elevada Zi y una baja Zo de manera que si se ponen en corto o se abrenlos terminales de salida de la etapa separadora, el oscilador barrido no se ve afectado y no varía suamplitud.

Las marcas que generan la red de cristales son impulsos, sobretensiones o subtensionesseleccionados luego con un detector. El capacitor C elimina la componente continua que puede tenerla RF barrida. Después entra a un conformador de pulsos que va a confeccionar una marca de anchoconstante, independientemente de la señal impulsiva que ingresa.

El conformador de pulsos puede ser un monoestable cuya frecuencia de salida es igual a lafrecuencia de entrada; pero el ancho del pulso de salida es una constante y depende de lasconstantes del circuito. De ahí se obtiene la señal Voz, señal de salida para el eje z. Esta constituyelas marcas externas, se las denomina así porque si no se la conecta, o se la conecta mal no se veninguna marca.


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Esta señal lo que hace es intensificar el haz, ya sea si son pulsos positivos y van al cilindro deWehnelt o si son negativos si van al cátodo, en estos casos se ve un punto brillante en la pantalla enel momento que ingresa la marca. Otra posibilidad sería ingresar una marca negativa al cilindro de

Wehnelt, el haz disminuiría su intensidad o se cortaría, y entonces se vería una interrupción en lalínea cuando ingresa la marca. La Fig.10 muestra estas dos posibilidades.

Figura 10

La Fig. 10a muestra dos puntos brillantes producidos por marcas externas positivas (+),quiere decir que se ha puesto dos cristales intercalados en la red de cristales marcadores. La Fig. 10bmuestra lo mismo pero ahora las marcas externas son negativas ( – ), usando el eje z delosciloscopio el trazo tiene dos interrupciones en los mismos instantes en donde antes se tenían los

puntos brillantes. Entonces, si se pasa de marcas positivas a negativas, el oscilograma no cambia,solamente que el punto que brilla se transforma en un punto negro (no se ve).

Lamentablemente no todos los osciloscopios tiene accesible el eje z. Si por cualquier motivono se puede tener marcas externas, el fabricante de este instrumento le provee marcas internas. Lorealiza tomando las mismas marcas que el usuario las utiliza como externas, y las manda a unpotenciómetro P1. Las marcas serían equivalentes o similares a las de la Fig. 11.

Figura 11

La forma sería así o positiva, esto generalmente es seleccionable por el operario. Entre elcursor y masa de P1 se tiene esta señal (Fig. 05) con una nueva amplitud. Esta señal va al osciladorde RF que puede ser un Colpitts. Sí a la base del transistor se le envía un pulso negativo (suponiendoque es un NPN), disminuye la polarización directa de ese transistor y en el intervalo de ese pulsodisminuye la corriente de colector y baja la caída en el tanque L-C del oscilador por lo tanto laamplitud se ve disminuida en un breve tiempo exactamente igual a lo que dura el ancho del pulso queataca al transistor. Por lo tanto se ve una reducción en Voy como lo muestra la Fig. 12.

Figura 12

Ahora si la amplitud de los pulsos es la máxima, porque el cursor de P1 se corrió hacia arriba,puede ser que se corte el transistor y entonces la corriente de colector sea cero y la caída en eltanque nula. Por lo tanto hay una señal senoidal de frecuencia variable pero interrumpida. Si a estaseñal (Fig. 12) se la pasa por un detector se obtendría Fig. 13.

Figura 13


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De igual manera se puede obtener marcas (+).Entonces tenemos cuatro opciones, marca positiva interna, positiva externa, negativa externa

y negativa interna

Se prefiere las marcas externas positivas, ya que son las más fáciles de distinguir. El montajefinal típico para obtener la respuesta de un E.B.P. es el siguiente Fig. 14:

Figura 14

Se dijo que tenía tres salidas. La Voy ataca al EBP, la salida del EBP, ataca a un detectorpara no exigirle al canal vertical del Monfrini, Trio o Textronix que tenga una banda de 10 MHz. Eldetector saca la envolvente de la Voy que ha pasado por el E.B.P. y la salida del detector ira a laentrada vertical del osciloscopio. La Voz, marcas externas, irían a la entrada z del osciloscopio. LaVox va al canal horizontal, colocada la llave selectora de barrido en externo. Con esta conexión severía la respuesta en frecuencia del EBP (Fig. 15):

Figura 15

En la Fig. 15 se han realizado dos curvas. La indicada como RTA EBP indicaría que el anchode banda es menor que 10 MHz, pues no abarca toda la pantalla. Sin embargo no podemos estar

seguro de que esta curva con su ancho y sus flechas sea exclusivamente producida por el EBP. Paraafirmar fehacientemente lo anterior debemos ver cual es la respuesta de todo el sistema excluyendoal EBP, es decir la producida por el generador, detector, osciloscopio y PP usadas. Si el sistema demedición provee una señal como la que se indica en la Fig. 15 como RTA. GEN, DET, ORC y PP,

entonces sí estamos seguros de que éste no intervino en la RTA EBP. La conexión para realizar estaprueba se muestra en la Fig. 16


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Figura 16

Las conexiones son mediante cable coaxil, para que no se meta ninguna señal parásita quemodule en amplitud la frecuencia de barrido. La Voy se conecta al detector mediante la unión de dospuntas indicadas en la Fig. 16 como a y b. Esto se realiza para producir el mismo retardo en la

información que cuando está el EBP, no hacerlo implicaría un error. La salida del detector va a lapunta del osciloscopio. La Vox se conecta como indica el gráfico tratando de no hacer muchas vueltaspara evitar el R.O.E. La llave selectora de barrido se coloca en externo. Así se ve la respuesta delsistema de medición, la cual repetimos sola en la Fig. 17.

Figura 17

Luego se abre la conexión entre los coaxiles (a) y (b) y se intercala el EBP y se observa larespuesta del EBP. En la Fig. 18 se muestran posibles resultados. La Fig. 18a muestra una respuestacon un ancho de banda de 4 MHz y la Fig. 18b una flecha que nos indica que el EBP pierde ganancia

a medida que aumenta la frecuencia, es decir, anda mal en altas frecuencias:

Figura 18


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Generación de Marcas

Ya se habló de la etapa separadora. La red de cristales marcadores tiene la forma indicada

en Fig. 19:

Figura 19

Se tienen 10 cristales, 10 capacitores, una bobina y una resistencia. No se colocan los 10cristales solos a fin de evitar que el ruido que llega al conformador de pulsos, se convierta en unamarca.

Cualquier señal de cierto nivel que llegue al conformador de pulsos se transforma en digital ydeja una marca en la pantalla. Esta señal podría ser ruido. Si se quiere acotar esta posibilidad, paraque no se tengan marcas erráticas, se tiene que hacer un ancho de banda lo más estrecho posible. Sipor ejemplo se deja libre una señal de 50 Hz esta puede provocar ruido y aparece como marca en unlugar de la pantalla, luego esa marca desaparecería, debido a que es un transitorio, produciendoconfusión, incertidumbre y a veces error grosero en la medición. Por lo tanto la banda pasante debeser bien estrecha, pero que deje pasar las marcas que se quieren. Entonces la banda pasante debeser del ancho de las marcas que se quieren, ni más ni menos.

La señal que llega a los cristales es la del oscilador de RF barrido en frecuencia que va de 45

a 55 MHz. Entonces el primer cristal que aparece a la izquierda de la Fig. 19 es de 46 MHz, ya quecuando el oscilador variable alcance 46 MHZ y se bata con 45 MHz, a la salida del mezclador setendrá 1 MHz. Por lo tanto cuando el operario selecciona la tecla de 1MHz, al eje z llega, en realidad,una marca producida por la frecuencia de 46 MHz. Siguiendo el mismo razonamiento la tecla de 2MHz se relaciona con un cristal de 47 MHz. Entonces el filtro que se tiene que poner ahí deberesponder desde 45,9 MHz a 55,2 MHz ni más ni menos. Si se dejan cristales sin seleccionar, y lasllaves correspondientes a estos se dejara abierta disminuiría la capacidad del filtro y se correría labanda, hecho indeseado por lo ya explicado. Por lo tanto la finalidad de los capacitores que estánconectados con la inductancia L cuando no están conectados los cristales es mantener la capacidaddel circuito sintonizado L-C y por ende su ancho de banda. Este circuito tendrá un Q y cuanto mayorsea éste, menor es la banda pasante. La resistencia en paralelo con la bobina, le baja el Q, y ampliael ancho de banda. Esta es la finalidad de porque se colocan los 10 capacitores, R y L.

En conclusión, pueden existir entre A y B (Fig. 19) señales parásitas, pero estas están

acotadas a un ancho de banda determinado y no infinito, lo que disminuye la posibilidad de que entreruido.


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Cualquiera de los cristales que se pueda seleccionar con las llaves LL1, LL2,....LL10, tiene uncircuito equivalente como el de la Fig. 20

Figura 20

El XTAL tiene un circuito resonante R1, L1, C2. Dice la teoría que si se lo excita con unaseñal de radio barrida, presentaría una impedancia igual a R1, cuando coincida la frecuencia debarrido con la de su frecuencia de resonancia serie. Como el XTAL tiene un Q muy alto, R1 debe serde un valor muy bajo provocando una sobrecorriente en resonancia serie. Entonces cuando se barrede 45 MHz a 55 MHz, hay un punto en que la impedancia que presenta el cristal es mínima (en serie),provocando que la tensión en los bornes del XTAL sea también mínima. A medida que aumenta lafrecuencia la reactancia inductiva aumenta, el circuito se transforma en R-L y como está en paralelocon la capacidad C1, cuando las dos reactancias sean iguales, estaríamos en resonancia paralelo. Eneste caso las corrientes en las dos ramas serían iguales y opuestas, por lo tanto en la rama centraldel paralelo la corriente tendería a cero, lo que implica una impedancia muy alta. Para pasar de una

impedancia serie a paralelo, no es mucho el tránsito en frecuencia que hay que recorrer,aproximadamente es el 1% o menos de la frecuencia serie. La Fig. 21 representa la variación de laimpedancia en función de la frecuencia de excitación.

Figura 21


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Por lo tanto la señal proveniente del oscilador de barrido, al pasar por la red de cristalespresentaría una alteración en su amplitud a la frecuencia del cristal seleccionado como indica laFig.22.

Figura 22

Al pasar por el detector se tendría un nivel de continua (nivel de continua propio del osciladormás el provocado por la amplitud constante de RF) y variaciones bruscas de mínimo a máximo,según como varíe la impedancia de los cristales conectados en la red. Luego del detector se colocaun capacitor que elimina la continua obteniéndose lo que muestra la Fig. 23:

Figura 23

Esta señal (Fig. 23) atacará a un monoestable, que proporcionará a su salida un pulso deancho fijo.

También con el generador de barrido se puede determinar la impedancia de un cable coaxil,esto es útil por ejemplo para adaptar impedancia entre el cable coaxil y una antena. Para esto seutiliza el circuito de la Fig. 24

Figura 24

La conexión del detector se realiza con dos coaxiles conocidos. El cable coaxil cuyaimpedancia se desconoce se lo simboliza con b en la Fig. 24 y puede tener cualquier longitud. Laconexión al detector debería ser chica y bien corta, conectada al vivo y a la masa del coaxil bajoensayo. Esta conexión debe ser realizada con alambre, corto, grueso y rígido. La Rv debe ser de un

valor cercano por exceso a la impedancia del coaxil, que es sabido que nunca llegan a más de 100 Ω,por lo tanto una resistencia variable de ese valor andaría bien. Debe tenerse el cuidado de barrer enel entorno a las frecuencias a las que ese cable se va a usar. El detector está como sensor de lo queocurre en la línea, y lo que pase en ella va a depender de la entrada.

Si no se conecta Rv, el cable incógnita está abierto, hay una reflexión total de la onda yentonces la onda incidente y la reflejada, se juntan y forman una anomalía en la distribución detensión o de ganancia. El detector obtiene la envolvente y en el osciloscopio se ve algo similar a la

Fig. 25


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Figura 25

Ahora se conecta Rv, y se la regula hasta que la señal que se vea en el osciloscopio adquierauna forma plana (Fig. 26)

Figura 26

Esto indica que hay una onda que va y no retorna por lo tanto hay adaptación entre laimpedancia del coaxil y el valor de Rv, o sea Zo = Rv, por lo tanto se saca Rv; sin mover el cursor y

se la mide, determinando así Zo.


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Generador de Barrido de 10,7 Mhz

Figura 27


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Se describirán las etapas de la Fig. 27.

La salida del integrador I2 es un no pulso, de amplitud constante que hace que la base del Q4

esté polarizada en inverso. Mientras no aparezca una tensión positiva en la base del Q4, este estarácortado. Si Q4 está cortado su tensión de colector está a + 20 V, y por lo tanto el cátodo de D8también está a 20 V. Si el C7, que es el capacitor integrador que genera la rampa, está descargado elD8 está en polarización inversa, es decir su cátodo es más positivo que el ánodo, 20 y 0 Vrespectivamente.

Si D8 está cortado no modifica la polarización del Q5, entonces el C7 de 100 nf, se está

cargando a través del D9 y la resistencia R12 de 470 KΩ, a un ritmo de una corriente determinada.Teóricamente como es un circuito R-C el ritmo de carga es exponencial ya que a medida queaumenta ésta, va disminuyendo la diferencia de potencial que ataca o excita a la resistencia R12 ypor ende bombea menos corriente. Sin embargo gracias al BOOSTRAPP, que es el formado por Q5,Q6 y el lazo de realimentación producido por el capacitor C8, se consigue que la tensión en R12 semantenga constante. Por lo tanto la carga será lineal, rampa y no exponencial.

La tensión en la base de Q5 tiene una variación creciente en función del tiempo, a medida

que la tensión del C7 va aumentando. Como es una etapa seguidora, el par Darlington es seguidoremisor, entonces en el emisor de Q5, aparece la misma señal que se tenía en la base, ya que laganancia es 1 y no hay inversión de fase. Como el Q6 tiene características idénticas al Q5, la tensióndel emisor de Q6 sigue siendo la misma, finalmente la tensión en R13, sigue el ritmo de crecimientode C7. A través del C9, se obtiene la señal rampa que ataca a las PDH cuando el operario utiliza lasalida Vox, por supuesto esta también debe ir al varicap.

El diente de sierra obtenido en R13 aparece a través de C8 en el extremo derecho de R12.Por lo tanto ésta siente un aumento de potencial en el extremo izquierdo, idéntico al que experimentaen el extremo derecho, no habiendo una disminución de la diferencia de potencial, y por ende, C7 secarga con una corriente constante mientras Q4 está bloqueado.

La frecuencia de línea es 50 Hz. Entonces cada 20 ms aparece un pulso positivo de muycorta duración en el monoestable. Esto daría un tren de pulsos como el indicado en la Fig. 28

Figura 28

Durante este breve tiempo aparece un pulso positivo en Q4, este transistor se satura, la VCE cae a 0,3 V y la del diodo D7 a 0,2 V o 0,6 V, entonces la tensión del colector desciende a menos de1 volt y como el C7 está cargado a la cresta de la rampa, D8 queda polarizado en directo. C7 se

descarga vía D8, Q4, y D7 rápidamente, ya que la impedancia que estos presentan es muy baja, estoocurre en todo el tiempo que dure el pulso. Luego el C7 comienza a cargarse nuevamente en formalineal.

La señal rampa que ataca al eje x (salida Vox), también va a un potenciómetro de ancho (queseria equivalente al P2 de la Fig.05 ), que modifica la amplitud de la rampa, y como se dijo, el anchodel barrido depende de cuanto varía la capacidad del varicap y a su vez, esta depende de la amplituddel diente de sierra, entonces en definitiva el potenciómetro R14 determina la amplitud del barrido.

Luego de R14 se encuentra una alimentación de 20 volt, con un divisor de tensión, doscapacitores, y un potenciómetro R17 donde se tiene una tensión rampa, con una tensión continuasuperpuesta. Con este potenciómetro se posiciona el valor de polarización fija del varicap, es decir fijala capacidad máxima desde la cual va a comenzar a variar el varicap (y por lo tanto la frecuenciamínima del barrido). Entonces al nivel de continua se le superpone la rampa y la polarización inversadel varicap arranca desde ese valor, presentando una capacidad máxima, luego a medida que crece

la rampa desciende su capacidad hasta un mínimo, 50 veces por segundo. El varicap es el D10 yforma con la inductancia L1 un circuito resonante, donde el elemento activo es el Q8. También hay uncircuito pasa bajo o integrador que es el formado por R19 y el C16.


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Analizando el oscilador variable, se ve que hay una inductancia, la capacidad del varicap yelementos resistivos, capacitivos para polarizar. Pero hay otro transistor Q7 que de alguna manerafija la tensión de base del Q8, este transistor Q7 permanece cortado, mientras el Q4 está cortado. Se

observa que a la base de Q7 llega la misma señal que a la base del Q4. Entonces, si el Q4 estácortado la rampa es ascendente, se está barriendo. Si se está barriendo, el oscilador tiene que oscilarproduciendo una frecuencia variable al ritmo de dicho barrido. Cuando aparece el pulso positivo, depseg de duración, Q4 conduce y la rampa hace la bajada brusca (Fig. 29)

Figura 29

Durante la bajada de la rampa el oscilador no tendría que oscilar, es allí donde interviene Q7,ya que el mismo pulso que provoca la descarga de C7 también ingresa a la base del Q7. Como es unpulso positivo y Q7 es NPN, este se satura, entonces su tensión colector emisor cae a 0,4 o 0,5 V.

Antes habían 8 V, que es la caída que se producía en R24 y el Q8 está funcionando bien, pero si latensión en el divisor baja a 0,5 V o 0,6 V; el transistor Q8 se corta, se corta la corriente de colector ydeja de oscilar un tiempo igual al pulso positivo. Luego comienza a cargarse el C7 porque se corta Q4y vuelve a funcionar el Q8.

La RF barrida se toma del capacitor C14, con C17 que elimina cualquier componentecontinua que podría tener esa RF barrida. Con esta señal se ataca a una serie de amplificadores encascada, que sirven para amplificar la señal barrida de RF y que serían el equivalente a losamplificadores de BW 0 a 10 MHz del diagrama funcional de un generador de barrido y marca(Fig.05). Este en cambio, tiene una banda que va de 10,6 a 10,8 MHz específica para FI.

La señal, ahora se encuentra en el emisor del Q10, que es una etapa seguidora de muy altaimpedancia de entrada y muy baja impedancia de salida, ganancia cercana a 1. Esta señal ataca a laetapa marcadora que son los tres cristales, es decir tiene sólo 3 marcas, 10,6, 10,7 que es la centralde la campana y 10,8. Son 100 KHz entre frecuencia central y frecuencia cuadrantal superior einferior, es decir un ancho de barrido de 200 KHz. Para que los cristales no afecten la amplitud de laseñal que se tiene de RF barrida, se ponen etapas separadoras que están representada por el Q11.Se tienen tres cristales permanentemente conectados, el Xa, Xb y Xc, que generan subtensiones ysobretensiones, estas son amplificadas con un par de transistores Q12 y Q13 para 10,8 MHz, Q14 yQ15 para 10,7, Q16 y Q17 para 10,6. La salida de estos tres amplificadores van a un sumador,formado por las compuertas D11, D12 y D13. Cuando pasen las tres marcas por dichas compuertas,van a un sumador que es el Q18 . Este les das mayor amplitud a las marcas, y esta señal ataca a unintegrado que es el 74121, que actúa como un monoestable, y tiene su salida de frecuencia igual a lafrecuencia con que lo atacaron; pero con un ancho de pulso fijo. Esto pasa a la base del Q19 y

después viene la caída de tensión en el R54 y R53 que aparecen atacando a la base del transistorQ20. Si las resistencias en los colectores son iguales, las caídas son iguales y opuestas, entoncesaparecen marcas positivas y negativas seleccionables por una llave teniendo 20Vpp, estas marcasconstituyen la Voz que va al eje z.

La señal de RF ataca a un amplificador separador para excitar la red de cristales. En el punto A (Fig. 27) dicha señal va al atenuador de RF. El punto A se repite en un bloque en la parte inferior

del diagrama, la señal va a una red atenuadora, tipo π, luego de la cual se obtiene la salida de RFVoy. Esta salida debe atacar al EBP o sea el filtro FI. La señal que ataca al atenuador calibrado ycompensado también ingresa a un diodo y de ahí a un medidor, para saber cuántos mV o Volt se lecoloca al atenuador.

ME2-U3.00-04- (Generador de Barrido y Marcas)

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