Electronica Pascual

Información sobre electronica, tecnologia y telecomunicaciones

Archivo de Septiembre, 2013

Mezclador en anillo doblemente equilibrado

29 Septiembre, 2013

MadFab Radio

Mezclador en anillo doblemente equilibrado.

Después de realizar varios diseños con receptores de sintonía directa con muy buenos resultados, queremos probar con otras técnicas de recepción.

Seguiremos hablando de sintonía directa pero ahora queremos adentrarnos en otros campos entre ellos:

- Conversión de frecuencia, aplicada a receptores heterodinos.

- Receptores de conversión directa, con mezclador en anillo o con conmutadores electrónicos como el 74hc4046.

- Conversión de frecuencia transversores.

- Receptores SDR Software Defined Radio o Radio definida por software con demodulación con señales I+Q

Como comienzo de esta nueva andadura el el territorio de los receptores, empezaremos con la conversión de frecuencia.

Para lo cual necesitamos un mezclador de señales de radiofrecuencia.

Simplificando mucho. Cuando dos señales de radio frecuencia se mezclan con un circuito adecuado, a su salida tendremos una señal de frecuencia suma y una señal de frecuencia resta.

Si mezclamos una señal de 1Mhz con una señal de 400Khz a la salida tendremos dos señales una de 1,4Mhz y otra de 600Khz.

Entre los distintos tipos de mezcladores de radio frecuencia hemos elegido el mezclador doble balanceado.

Lo hemos elegido por su simplicidad de construcción y su ancho de banda.

Hace uso de cuatro diodos en una configuración en anillo o estrella en anillo o estrella.

Ventajas:

– Aislamiento inherente en todas las puertas.

– Rechazo del ruido y espurios LO.

Principio de funcionamiento:

– La señal de OL activa alternativamente los diodos de la izquierda y la derecha.

– Los puntos a y c son tierras virtuales para la señal de RF.

- Una señal de RF en fase y otra en contrafase alternativamente se cambian al puerto de IF bajo el control de OL (oscilador local)

—————————————————————————————————–

CONSTRUCCIÓN

Los elementos necesarios para su construcción son:

- 4 diodos, hemos usado los 4N4148

- Dos núcleos de ferrita para los transformadores, hemos usado unos que teníamos en el laboratorio aunque hay núcleos especificos para HF

- Cable de cobre esmaltado para los bobinados.

Para la construcción se ha de emplear el siguiente esquema:

El cable para los bobinados ha de ser trifilar.

Se construye con tres secciones de unos 30cm cada una trenzadas entre si ( con treinta centímetros tendemos para los dos transformadores)

Para hacer mas fácil el conexionado se puede utilizar cable esmaltado de distintos colores o marcar el cable con unas fundas con ayuda de un ohmetro una vez bobinado.

El numero de espiras es de 9 en cada transformador otros autores utilizan 15.

Para un mejor funcionamiento del mezclador los diodos han de ser lo mas similares posibles ( electricamente ) aunque no es critico.

Para poderlo determinar podemos utilizar el siguiente montaje midiendo las tensiones con un voltímetro (escala de 2V o 3V) que nos de una resolución de 3 decimales.

Hay que tratar de encontrar los cuatro diodos con valores mas cercanos.

En la imagen podemos ver el circuito montado para las pruebas iniciales.

Como oscilador local hemos utilizado un generador sintetizado por su estabilidad de frecuencia, aunque puede ser utilizado un VCO mas sencillo.

La señal del oscilador local ha de estar dentro de los 0dB a +10 dB.

Se han realizado pruebas muy satisfactorias hasta 21Mhz aunque podría funcionar a frecuencias mas elevadas.

Para no hacer demasiado larga esta entrada hablaremos de las pruebas más detalladamente en una próxima entrada.

Publicado en MadFab Radio | 3 Comentarios »

Reparar TDR100 Medidor de humedad del suelo

28 Septiembre, 2013

Hemos reparado un  Medidor de humedad del suelo.

Es un equipo de la marca Campbell Scientific modelo TDR 100 /200

Este equipo utiliza la técnica de medida TDR (Time Domain Reflectometry ) reflectometria en el dominio del tiempo.

El método se basa en la determinación de la velocidad de propagación de una onda electromagnética en un material. La medida de la constante dieléctrica del suelo depende de la frecuencia de emisión de la señal electromagnética,

El ancho del pulso enviado es de 14 microsegundos con una resolución de 12,5 pico segundos.

Dependiendo de la concentración de humedad el tiempo de propagación y la forma de onda del impulso varia y este dato es procesado por la unidad de control.

El equipo esta formado por dos unidades:

La sonda de medida que contiene toda la electrónica del reflecto metro.

La unidad de visualizaron y proceso de datos controlada por un microcontrolador PIC.

AVERÍA:

La avería que presenta el equipo es la rotura de los cables que conectan la sonda con la unidad de proceso.

Se encuentra localizada justo a la salida de la sonda.

La sonda esta formada por una caja fabricada en resina.

Para poder acceder al cable de datos y alimentación tenemos que fresar con cuidado (de no cortar por completo el cable) la entrada de este cable hacia la sonda.

El fresado lo hacemos con una Dremel al que se ha acoplado un eje flexible y una fresa fina.

Después del fresado procedemos a descubrir el cable.

Por las medidas de impedancia entre los tres cables y viendo que la sonda genera señal de salida (medida con el osciloscopio) deducimos que el cable cortado es el de salida de  datos (cable blanco).

Para poder determinar el punto donde el conductor esta roto, podríamos conectar un ohmetro al otro extremo del cable en el conector del visualizador, e ir pinchando con una punta muy fina y afilada la zona donde creemos que esta la rotura.

Pero hemos preferido utilizar otra técnica:

Con el cable sometido a tensión mecánica (estirando del cable) procedemos a calentarlo.

En el punto donde esta roto el plástico que lo envuelve, se estirara.

Nosotros hemos utilizado una unidad de chorro de aire caliente a la mínima potencia y con una tobera fina, pero se pueden utilizar otras fuentes de calor (un secador de pelo)

El resultado lo podéis ver en la siguiente imagen.

Una vez empalmado el conductor roto, para dar mas rigidez mecánica acoplamos un tubo de plástico a la unión.

Lo sellamos y pegamos a la estructura con una resina epoxi.

Imagen de la sonda protegida antes de aplicar la resina epoxi.
El resultado final del proceso antes de probar el equipo.

Para probar la sonda la sumergimos en una cubeta con agua ( agua corriente potable)

El resultado de la medida de un 48,7% esto es debido a que el agua tenia pocas sales.

Añadiendo un poco de cloruro sódico la medida es del 100%.

Si se utiliza agua destilada la medida es de 0%.

Enlaces:

Campbell Scientific

Medida de la Humedad del suelo mediante el método TDR

Diseño y validación de una sonda TDR para la medición de la humedad del suelo.

<Imágenes Electrónica Pascual>

Publicado en Mantenimiento | No hay comentarios »

Hidro Fonia ultrasonica

24 Septiembre, 2013

Hemos estado realizando algunas pruebas de la transmisión de sonido a trabes del agua.

Realizando el siguiente montaje con algunos de los equipos de los que disponemos en el laboratorio.

Usaremos un generador de Radio Frecuencia modulado en amplitud por una señal de audio.

Dos  transductores de ultrasonidos uno para el emisor y otro para el receptor.

Un voltímetro selectivo con salida de audio demodulada en amplitud.

El voltímetro selectivo lo usaremos como un convertidor receptor de ultrasonidos con ganancia ajustable, que nos convierta la señal de 40Khz a la banda audible.

El montaje es en principio sencillo.

Lo primero que tenemos que hacer es sintonizar el transductor de ultrasonidos conectado al generador en su frecuencia de resonancia o frecuencia de trabajo que estará cerca de unos 40Khz.

Para ello:
Conectamos el transductor receptor a la entrada de un osciloscopio y el transductor emisor al generador de RF.
Establecemos la salida del generador en 0dB y con el generador en una frecuencia de salida cercana a 40Khz, variamos la frecuencia hasta obtener la máxima salida de señal en el osciloscopio.
-
El siguiente paso es conectar el transductor receptor al voltímetro selectivo y sintonizar el equipo para la máxima indicación de señal.
-
Esto teniendo los dos transductores muy próximos.
-
Si modulamos en amplitud el generador de radio frecuencia con una señal de audio deberemos escuchar esta señal por la salida de audio del voltímetro selectivo.
-
El siguiente paso es colocar los dos transductores en un baño de agua .

Notaremos que tenemos que reajustar el atenuador de entrada del voltímetro selectivo bajando sustancialmente la ganancia, esto es debido a que las ondas ultrasónicas moduladas en amplitud se transmiten mucho mejor por el agua que por el aire.

De echo si una vez ajustado los niveles sacamos los sensores del agua no escucharemos absolutamente nada.

La señal del generador ha de estar en un valor entra 0dB y 10dB para permitir que el agua vibre bien con la señal ultrasónica,

Resultados:

Una muy buena transmisor del sonido a través del agua.

Si la señal transmitida fuera una señal digital adecuada, se podría transmitir por ejemplo señales de control o de telemetría para un vehículo subacuático.

En las pruebas se utilizo una distancia pequeña entre los transductores pero se podría transmitir a distancias mucho mayores.

Publicado en pruebas | No hay comentarios »

NASA certifica la primera impresora 3D espacial

5 Septiembre, 2013

La Nasa ha certificado la primera impresora 3D que puede imprimir en el espacio.

La impresora certificada que puede imprimir en condiciones de microgravedad es un diseño de la empresa  Made in Space.

En las primeras impresiones se fabricaron unas piezas de prueba o calibración.

Se probaran nuevas técnicas de fabricación.

Las primeras pruebas antes de instalar una, en la Estación Espacial Internacional en el año 2014, se realizaron mediante vuelos parabólicos para simular la micro gravedad.

Se están realizando pruebas durante mas de 400 parábolas .

Made in Space se ha asociado con la NASA MSFC poner la primera impresora 3D en el espacio.

Publicado en Ciencia y tecnologia | No hay comentarios »

 

Uso de cookies

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.plugin cookies