Receptor radio baliza II

Etapa desplazamiento de frecuencia:

Esta etapa, es la encargada de replicar la tensión sinusoidal de 27MHz recibida anteriormente, a la frecuencia de 10KHz, donde será procesada. Los elementos que la conforman van desde el NE602 hasta el condensador C10.

Una célula de Gilbert, será la encargada de realizar el desplazamiento, multiplicando las tensiones de las puertas 1 y 6. La expresión de la salida es;

V4= Vcc - 1.2 – [mod(V1)·14.69·(cos(2pi(fol+fin)t) + cos(2pi(fol-fin)))]

El circuito encargado de mezclar las senoides fol y fin dentro de la célula de Gilbert es un transistor bipolar. Si queremos que la frecuencia se desplace a 10KHz, la diferencia entre fr=fin y fol tiene que ser de 10kHz, y por lo tanto fol = 27MHz + 10KHz, que deberá situarse físicamente en la entrada 6 del NE602. Para conseguir dicha oscilación, se utiliza el oscilador Colpitts, que deberá cumplir el criterio de Barkhausen.

                                                                 kH > 1, arg(H)=0

Como el NE602 ya incluye un seguidor de tensión interno, se utilizará, conjuntamente con el filtro paso-banda a (27M+10k)Hz que forman L1 y C3, para conformar el oscilador en la entrada 6 del NE602.

Si volvemos a utilizar la expresión de Nagaoka, para calcular la inductancia de la bobina L1, dónde se devanan 15 esprias (N=15), con núcleo de aire d= 0,5cm, hilo de 0.6mm, y longitud del devanado de 0.8cm, obtenemos;

Lp=(dN1)^2/(45.15d+101l) = 0.5uH

El valor de C3, con el que el pico de resonancia es  (27M+10k), es de 88.8pF.

Los condensadores C4 y C5, de 55pF, se encargaran de aumentar la amplificación del pico de resonancia, para que se cumpla el criterio de Barkhausen, y el condensador C2, se verá como un cortociruito a fr, con tal de no estropear la polarización del transistor. Puede ser igual que C6.

Entre el seguidor de tensión y el filtro paso-banda, la puerta 7, conectamos el cristal de cuarzo Cr1, trabajando en el 3er sobretono.

El condensador C10 de la puerta 4, será el condensador de acoplo, que eliminará la componente continua a 27MHz. Por otro lado, el condensador de desacoplo C9, actúa como fuente de alimentación a alta frecuencia, dejando pasar la corriente continua. Su valor es no crítico, y con 100uF, ya es lo suficientemente grande.

El dispositivo 7805, es un regulador de tensión, encargado de transformar la alimentación de 9, a 5V, debido a que el fabricante del NE602, indica que la alimentación del componente deberá tener dicho valor. La función del condensador de desacoplo es la misma que la de C9. Con todo, los condensadores C7, C8, C10 tendrán el mismo valor.

Etapa de amplificación a 10kHz:

El detector de envolvente del receptor, precisará de tensiones mínimas de 0,3V, y por lo tanto se debe amplificar la tensión previamente.

Dado que en el amplificador se utiliza una alimentación asimétrica, se suma una tensión de offset de 4.5V a la tensión de 10kHz proveniente de la célula de Gilbert.

La amplificación va a depender del valor de potenciómetro R5(α), tomando valores de; 

K=1+((R8+R5)/R4), valores entre 48 y 318.

El condensador C13 y C14, actúa como un filtro paso-bajo, con tal de eliminar las frecuencias altas que no interesa amplificar.