Receptor regenerativo de onda media IV

El esquema del receptor regenerativo de onda media final es el siguiente;

Realimentación positiva:

La realimentación positiva, trata de lograr una gran amplificación a base de unos pocos dispositivos activos. En la práctica, se trata de excitar la entrada del amplificador con una pequeña fracción de la salida de éste, aparte obviamente de la tensión de entrada. Por lo tanto la salida del amplificador en lazo cerrado serà: Vo=k(Vin + aVo).

Si salida y entrada están en fase, y su suma es constructiva, podemos aumentar la amplificación en la salida, a la vez que reducimos el ancho de banda de la señal. La forma de lograr la regeneración propuesta es la sigueiente;

La salida se induce mediante L3, conectada al revés para modificar su fase, y junto con el condensador C4, conseguimos compensar el desfase de (-pi/2 y pi) que introduce el filtro en sintonía y el amplificador BJT. Mediante el potenciómetro R5, controlamos el efecto de la regeneración, evitando que el sistema se convierta en un oscilador. Con todo,el Bw puede ser de hasta menos de 4kHz, respecto los 10kHz anteriores en la salida del amplificador. La realimentación positiva puede verse como este modelo circuital;

Por lo tanto, de la etapa de regenaración podemos sacar las siguientes conclusiones;

1) El BW se puede reducir mediante disminuir la resistencia R5.

2) La amplificación aumenta conforme se reduce el BW.

3) Si reducimos demasiado R5, el amplificador en sí, se convertirà en un oscilador sinusoidal.

Podemos testear el correcto funcionamiento del regenerador, asegurando primeramente que el nivel de continua es el de polarización del transistor. Seguidamente, mediante una sonda, en acoplamiento AC, ir modificando R5 para ver como entra el amplificador en oscilación, y como se puede ajustar la sensibilidad y selectividad de éste.

Dado que seguidamente del amplificador regenerativo, vamos a precisar de un demodulador y un amplificador de audio, precisamos de una etapa separadora, para que estos no afecten absolutamente en el comportamiento del amplificador.

Etapa separadora:

La etapa separadora establece Vo en terminales de una fuente de tensión ideal, de manera que la impedáncia de entrada del demodulador y etapa de audio, ya no afecte a la diferencia de potencial de salida del amplificador.

Para lograr la etapa de separación, utilizaremos un amplificador operacional. El problema, es que no sabemos si éste podrá funcionar a las frecuencias de onda media, alrededor de 1MHz. 

Luego de analizar el modelo en pequeña señal de amplificador no-inversor, y su gráfica de Bode, llegamos a la conclusión, que a 1MHz, funcionará correctamente mientras su amplificación no sea mayor que 3. En el caso del no-inversor, la amplificación K = (1+(R8/R7)). Escogiendo una R8=2R7, lograremos tal amplificación.

También nos conviene polarizar asimetricamente el AO. Con ello, los resultados del análisis de circuitos lineales siguien siendo vàlidos, pero la zona de validez es 0<Vo<Vcc. 

Las señales simétricas, como las senoidales, sufrirán una fuerte distorsión al amplificarse sólo los valores positivos. Para evitar esta distorsión, añadimos una componente contínua, que hace que el AO opere siempre con valores mayores que 0. 

Si además, debajo de la R7 del amplificador operacional, añadimos un condensador, el AO dejará inalterada la continua, mientras que amplificará por (1+R8/R7) la señal variable en tiempo.

Por lo tanto, OP1 y OP2, se utilizarán para separar y amplificar la señal después del amplificador regenerativo, y el detector de envolvente respectivamente.

Detector de envolvente:

Para poder extraer la información de la señal recibida, necesitamos poder separar la envolvente de la señal. Esto se debe a que en Onda Media, la información está contenida dentro de la envolvente de la señal recibida.

El detector de envolvente es quien realiza esta función. Se compone de un diodo de germanio, el condensador C5, y el resistor R6. Los valores de R6 y C5 deben ser los correctos para no introducir rizado, y evitar la distorsión horizontal en su salida.

Por lo tanto, el detector de envolvente logra demodular la señal de entrada en el receptor, y a partir de ahora dejamos de trabajar en HF.

Etapa de voz:

Una vez demodulada y amplificada la señal, se debe poder conectar un altavoz, con tal de escuchar la emisora de radio. Para lograrlo, primeramente se utiliza un amplificador operacional no inversor, en el que R8 y el potenciómetro R7 controlan la amplificación. Los condensadores C6 y C7, se utilizan para evitar amplificar la parte continua de la señal, y para que esta no se transmita al altavoz.

Para que esto no suceda, debemos lograr que el circuito perciba el altavoz con una mayor impedancia de la que realmente tiene. Para ello, utilizamos el mismo recurso que en la primera etapa del front-end, un transformador con bobinas de gran inductancia en el primario, logrado con una relación de 500:100 espiras. El transformador logra que el circuito perciba 150Ohms en vez de los 8Ohms reales del amplificador.