Clase C

TRANSMISOR FM: Las ondas electromagnéticas son la forma en que se propaga la radiación electromagnética, la cual es una

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TRANSMISOR FM:

Las ondas electromagnéticas son la forma en que se propaga la radiación electromagnética, la cual es una combinación de variaciones en los campos eléctricos y magnéticos que pueden propagarse a través del espacio, con la característica que son capaces de transportar energía de un lugar a otro. Una señal de radio es una onda electromagnética que viaja por el aire recorriendo grandes distancias y llevando una información sobre ella. Las señales de radio son conocidas como señales de RF (Radio frecuencia). Una señal de RF sin información se le llama Portadora, viaja por el aire sin información; una señal de radio con información se le llama RF modulada y transporta algún tipo de información que puede ser datos, voz, música, video, etc. Las maneras más usuales de llevar información en una portadora de RF son Modulación de Amplitud (AM) y Modulación de Frecuencia (FM). El transmisor de FM, tiene una frecuencia de oscilación que está comprendida entre los 88 y los 108 Mhz y el campo generado por las irradiaciones, no supera los 50mV por metro, a una distancia de 15cm del circuito. La modulación de FM se realiza en la unión base-emisor del transistor Q1 ya que en ese punto se produce una suma de la frecuencia entrante (audio) y la frecuencia del oscilador de salida. Aparecerán para cada frecuencia de entrada dos frecuencias de salida que serán: f1=fosc - fin y f2=fin + fosc.

Lista de componentes: 2 Transistores 2N2222 (También pueden usarse 2N3904, BC547, BC548) 1 Micrófono Electret 1 Condensador Electrolítico de 100uF/25v 2 Condensadores Electrolíticos 10uF/25v 1 Condensador Electrolítico de 2.2uF/25v 1 Condensadores Cerámicos de 0.22uF/50v 2 Condensadores Cerámicos de 0.1uF/50v 1 Condensadores Cerámicos de 5.6pF/50v 1 Condensador variable Trimcap de 5-60pF (Trimmer Capacitor) 2 Resistencias 1k 1 Resistencia 15K 1 Resistencia 6.8k 2 Resistencias 10K 2 Resistencias 4.7K 1 Resistencia 2.2K 1 Resistencia 220 Ohm 50 centímetros de alambre esmaltado de cobre 24 AWG (0.51mm de diámetro) 1 Batería o fuente de 9V

Capacitor variable entre 5 a 60 pF:

Construcción de La Bobina Calculo de la inductancia de la bobina a partir de la frecuencia de resonancia: f = frecuencia de resonancia en Hertz - Hz L = inductancia en Henrios C = Capacidad en Faradios

Despejamos L

𝑓=

𝐿=

𝐿=

4∙

𝜋2

1 2 ∙ 𝜋 ∙ √𝐿 ∙ 𝐶

4∙

𝜋2

1 ∙ 𝑓2 ∙ 𝐶

1 = 654 𝑛𝐻 ∙ (88 𝑀ℎ𝑧)2 ∙ (5 𝑝𝐹)

𝐿=

4∙

𝜋2

1 = 253 𝑛𝐹 ∙ (100 𝑀ℎ𝑧)2 ∙ (10 𝑝𝐹)

𝐿 = 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 0.25 𝑢𝐻 𝑦 0.65 𝑢𝐻

Asumiendo los siguientes valores: d: es el diámetro de la bobina en centímetros = 0,5 cm l: es la longitud en centímetros = 1 cm

Cálculo de la bobina: 𝐿(𝜇𝐻) = 0.394 (

𝑑 2 ∙ 𝑛2 ) 18 ∙ 𝑑 + 40 ∙ 𝑙

Para calcular el número de espiras necesarias en una bobina de una sola capa para obtener una determinada inductancia:

𝐿(𝜇𝐻) ∙ (18 ∙ 𝑑 + 40 ∙ 𝑙) 𝑛=√ 0.627 ∙ 𝑑

𝑛=√

(0.25 ~0.65) ∙ (18 ∙ 0.5 𝑐𝑚 + 40 ∙ 1 𝑐𝑚) = 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 6 𝑦 10 𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎𝑠 0.627 ∙ 0.5 𝑐𝑚

Para construir la bobina se van a necesitar 15 cm de alambre esmaltado de cobre de diámetro 24 AWG, enrollados en un diámetro de 0.5 centímetros dando entre 6 y 10 vueltas al mismo hasta cubrir una longitud de 1 centímetro. Construcción de La antena La Antena se fabrica con 35 centímetros de alambre esmaltado de cobre de diámetro 24 AWG.

Prueba y ajuste de la frecuencia de operación: Para la prueba y calibración del circuito se debe ubicar una radio de FM alejado unos metros de distancia del circuito, se debe buscar en el centro del dial un punto en silencio (en el que no se sintonice ninguna emisora) y se debe subir el volumen del radio de FM hasta un punto en el que pueda oír la estática (lluvia) o las interferencias de fondo. Luego le aplicamos voltaje de alimentación al circuito transmisor y comenzamos a variar el ajuste condensador variable Trimmer Cap lentamente con un objeto no metálico hasta lograr escuchar una interferencia en el radio FM, una vez logrado esto podemos probar el funcionamiento modulando con nuestra voz frente al micrófono. Si en la frecuencia seleccionada, no se logra una buena recepción, repita este procedimiento en otro punto de la banda de FM. Si después de hacer esto, no consigue sintonizar el transmisor, podemos también intentar modificar la frecuencia de emisión separando o juntando las espiras de la bobina. Al juntarlas disminuimos la frecuencia y al separarlas la aumentamos. Este circuito Funciona mejor cuando es alimentado por una batería, pero si lo desea puede hacerlo con una fuente de alimentación regulada. Para alargar la vida de la Batería, desconéctela cuando no se esté usando el transmisor. Si se quiere aplicar una señal de audio externa como por ejemplo de un Celular o reproductor mp3, se debe suprimir el micrófono y su resistencia de polarización R9, dejando como entrada de audio el capacitor de desacople C7. Para mejorar un poco el acoplo, se puede elevar el valor del capacitor C7, por ejemplo, 220uF, es cuestión de ir probando.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO ROBOT SEGUIDOR DE LÍNEA:

El circuito debe montarse doble en Protoboard, es decir un circuito para cada motor que actúa en cada una de las dos llantas.

LISTA DE COMPONENTES: Sensor integrado CNY70 (2) Transistores 2N2222 (4) LED (2) 510 Ohm ½ watt (2) 22kOhm ½ watt (2) 1kOhm ½ watt (4) Potenciometro 50kOhm (2) Motoreductor DC de 6V, 9V o 12V Fuente o Batería de 9V

IMÁGENES DE LA PLATAFORMA: Localización Motores

Localización Protoboard:

Localización sensores:

Plataforma robótica en pista seguidora: