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sábado, 20 de julio de 2013

Circuito amplificador para transmisor de televisión

Circuito para construir un amplificador de señales para utilizar en un transmisor de televisión.

Este circuito es capaz de amplificar la señal proveniente de cualquier modular del tipo televisivo CATV sea tanto como para televisor, video juego, o modulador profesional de CATV. De aquí en mas, lo que obtenemos es un completo circuito transmisor de televisión de baja potencia, con el cual se podrá irradiar señal con un alcance notable siguiendo los pasos de este tutorial, teniendo en cuanta que tipo e modulador elijamos tendremos mayor o menor potencia irradiada, además del tipo de modulo hibrido que utilizaremos.

Que es básicamente lo que denominaremos modulador, para nuestro propósito, estos son dispositivos utilizados con varios fines, un modulador catv que utilizamos en conexiones hogareñas para ver televisión por cable o un modulador de video juegos del tipo antiguo. La funsion que cumplen estos mismos el primer caso los del tipo modulador conversor poseen un receptor que sintoniza los distintos canales, y mediante la función de selección envían el mismo a la salida la cual esta modulada en la mayoría de los casos canal 3 4 o 5, estos los de televisión poseen algo que será útil para nuestro proyecto y es que tienen entrada de audio y video independiente el cual es mediante fichas del tipo RCA, y cual salida esta modulada en uno de los canales antes mencionados, y en el caso de los aparatos de video juegos la senal entrante que es a través de este mismo sistema de fichas pasa por el dispositivo saliendo modulada en un solo canal de allí ambos casos tomaremos como referencia el canal en el cual transmitirá nuestro proyecto, mediante la colocación de un pequeño amplificador irradiaremos esta señal podiendo ser sintonizada por cualquier televisor que este conectado a una antena aérea.

Circuito amplificador de transmisor de tv

Circuito simple sin muchas complicaciones, y algo muy interesante no requiere ajustes de calibración para la puesta a punto y funcionamiento. Actualmente están de moda los canales comunitarios de televisión en muchas ciudades y mas aun en el interior, en los países donde existen ciudades pequeñas o comunidades también denominadas pueblos pequeños, este proyecto es muy simple de ensamblar y no requiere grandes conocimientos para armarlo entonces es ideal para los que no tienen mucha experiencia en circuitos de RF, ya que la mayoría de la veces estos circuitos requiere un cierto conocimiento además de la experiencia para su montaje.

El circuito esta compuesto por su corazón el cual es un modulo hibrido con un determinado numero de serie el cual veremos a fondo mas adelante. Acorde al numero de serie que utilizaremos esta será la potencia de salida con la cual emitiremos, los distintos valores del modeulo hibrido están sujetas a la entrada (etapa de exitacion) y la salida de potencia entregada. (Potencia de salida) en en este caso la potencia de salida del modulador que utilizaremos.

Este circuito se puede implementar de varias maneras las cuales pasare a detallar, si bien nuestro proyecto es una etapa amplificadora para un generador de tv o transmisor, es importante aclarar algunos datos técnicos. Primer proyecto básico este circuito amplificador de tv se puede utilizar para amplificar una señal proveniente de un conversor, modulador catv, una videograbadora, reproductor  DVD con salida de rf, en la actualidad pocos equipos traen esta opción, moduladores de catv, sistemas de televisión satelital del tipo codificado, moduladores profesionales, y cualquier otro sistema cuya salida tenga la opción de RF: OUT TO TV. Cabe mencionar que la mayoría de los mismos tienen la opción de salida en canal 3 y canal 4, algunos pueden variar de canales ofreciendo canal 4 y canal 5. Este amplificador es compatible con todos los modelos y normas ya sean NTSC, PAL N, PAL B, por poner algunos de los tantos ejemplos que existen en el mercado. El tema de la norma no nos afectara, ahora los detalles para tener en cuanta, muchos de estos dispositivos, poseen una baja potencia de salida, ya que los mismo no fueron fabricados para irradiar sino mas bien para enviar una débil señal hacia el televisor mediante un cable coaxil, entonces paso a aclarar que nuestro circuito no amplificara en demasía estos dispositivos, ya que carecen de potencia desde la raíz de los mismos por definirlo de alguna manera. Entonces de antemano comento mi experiencia que es la siguiente: No se logra amplificar mucho la señal cuando proviene de este tipo de dispositivos. Ahora cómo lograr que se amplifique en mayor manera, lo que utilizaremos para esto son solo dos opciones la primera un modulador del tipo económico de video juegos, o una modulador profesional de CATV. El primer caso es el económico este se adquiere en casas donde se venden este tipo de productos y en comercios de electrónica algunas imágenes adjuntas para que se familiaricen.

Algunas imágenes de los moduladores profesionales de catv

Estos son ideales para nuestro propósito, la pregunta que se estará realizando ahora es si el costo es elevado, en la actualidad los costos de estos productos bajaron considerablemente pues ya no son tan novedosos como hace unos años. Mi consejo es que si quiere armar algo de manera profesional adquiera un equipo modulador profesional, en el caso de buscar experimentar algo sencillo para cubrir pequeñas distancias, e inclusive si su idea es para usar dentro del ámbito domiciliario pues un modulador de los económicos del tipo video juegos será más que suficiente.

De más esta decir que con un modulador profesional se lograra sacar más provecho al circuito aquí descripto ya que posee mayor potencia a su salida, con esto elevara la potencia entregada por nuestro amplificador.

Algunos experimentos realizados con el circuito amplificador, utilizando un modulador común de los económicos se logara cubrir como mucho 300 metros, estos datos tomarlos como parámetros dado a que cada caso será distinto ya que tenemos que valorar algo y es lo siguiente, si se irradia en una ciudad donde existen edificaciones altas, o todo lo que sean obstáculos menguaran mucho nuestra señal a comparación de que si irradiamos a campo abierto.

Con un modulador profesional lograremos fácilmente cubrir distancias efectivas de 500 a 700 metros sin problemas y un excelente calidad de imagen sin colocar una antena irradiante en altura estoy diciendo que este alcance se logra con la antena a nivel del piso, si esa antena la colocamos a una altura determinada de 5 a 12 metros lograremos 2 kilómetros de alcance 100% efectivos.

Y ni hablar si la colocamos a 25 o 30 metros de altura, como verán este circuito amplificador es muy efectivo a pesar de su baja potencia de tan solo 2 wats. Teniendo en cuenta que estamos utilizando un modulo hibrido de baja potencia, existen módulos híbridos más potentes los cuales mas adelante mencionare.

Armando el amplificador.

En el momento de comenzar con el ensamble del circuito recomiendo hacer las conexiones entre los componentes lo más cortas posibles, cuando se trabaja en radiofrecuencia este detalle es importante ya que evitaremos perdidas además de frecuencias espurias o parasitas. Utilizar una fuente de alimentación de al menos 4 amperes, en lo posible colocar una de 5 amper, el voltaje de este circuito debe estar en 24 volt para que funcione a pleno, pero atención no es conveniente que supere los 28 volt, si utilizamos 12 volt la potencia será considerablemente baja según mi experiencia así que recomiendo utilizar 24 volt y chequear con un multimetro este punto, ya que es primordial además de controlar el amperaje, si se tienen dudas, esta parte de la alimentación es algo delicada por más simple que parezca pero tenemos que prestar cuidado ya que muchas veces me sucedió que tenia 24 volt y cuando conectaba todo el voltaje cae a 17 volt esto hace que se caiga la potencia considerablemente, es importante usar un transformador de calidad y sin perdidas.

El circuito no requiere ninguna calibración ya una vez ensamblado y conectado estará funcionando a pleno y entregando todo su potencial, importante no conectar el amplificador a la alimentación sin tener la antena conectada a la salida del mismo, ya que podrá averiar el modulo hibrido. Como antena podremos utilizar un sistema casero muy económico y de óptimo resultado. Se trata de un simple dipolo de ¼ de onda cuya fórmula consiste en dividir la frecuencia por la velocidad de la luz y volver a dividirla por 4 esta formula la veremos más adelante.

Ancho de banda del amplificador

Estos módulos hibrido poseen una particularidad y es que tienen un ancho para las frecuencias de transmisión muy completo en nuestro caso soporta desde los 45 mhz hasta los 450 mhz, esto equivale a toda la banda de televisión canales desde el 2 hasta el 30 dando como resultado una calidad lineal buena sin perdidas de amplificación, pero recomiendo utilizarlo en la banda que comprenden los canales desde el 2 hasta el 13, si por cuestiones de frecuencias o canales disponibles desea construirlo para la banda de UHF recomiendo utilizarlo lo más debajo de la banda posible canales 14 hasta el 24, al superar este ultimo canal la amplificación comienza a experimentar caídas en cuanto al rendimiento. La caída denotara menor alcance en mi caso use instrumental para realizar mediciones, pero dada la facilidad de la construcción del amplificador no es necesario realizar mediciones, solo en caso de querer tener un completo registro del funcionamiento serán necesarios medidores.

Tabla de frecuencias de transmisión de los canales de televisión

Tenemos dos tablas una corresponda a los canales bajos y el otro a los canales altos o UHF como se puede apreciar en ambos casos existen dos frecuencias por cana canal de tv una corresponde al audio y la otra al video entonces para fabricar la antena tomaremos un punto medio de ambos.

Fabricando una antena para el transmisor.

Como decíamos antes una buena opción es fabricar un dipolo casero, para eso debemos sacar una formula como antes mencionaba que era dividir la velocidad de la luz por la frecuencia de transmisión para eso nos guiaremos de las tablas que publique (imágenes) suponiendo que queremos transmitir en canal 13 tomaremos la frecuencia intermedia como dije anteriormente y la velocidad de la luz que es de 300.000 km por segundo, la dividimos por los MHz de la frecuencia intermedia de canal 13 que es 213 MHz esto nos da como resultado 1,40 metros, este resultado lo dividimos por 2 y nos quedara 70 centímetros, de esta manera obtendremos la fórmula para realizar nuestra antena de media onda y en este caso un dipolo, entonces el próximo paso será simple construir una antena y para esto se utilizaran dos varillas de aluminio de 0,70 de largo y un centímetro de diámetro o algo mas, es común entre los armadores utilizar caños de aluminio del tipo que se utilizan como soportes en las cortinas de las ventanas de los hogares, eso recomiendo utilizar para nuestra antena ya que en mis ensayos fue muy efectivo.

Planos para construir un dipolo de media onda.

Para nuestra antena utilizaremos cable coaxil de 75 Z este se lo conoce en el mercado como RG 11 es un cable del grosor de un dedo y es muy utilizado por su baja perdida y gran rendimiento. Cuanta mayor altura tenga el dipolo mayor alcance obtendrá. Pero con la baja potencia que estamos trabajando recomiendo no montar la antena a mas de 30 o 35 metros de altura con esta altura lograra cubrir perfectamente una pequeña ciudad o pueblo.

Fuente para el amplificador de tv

Una simple fuente de alimentación de podrá construir de la manera más básica en materia de fuentes ya que no es una parte critica la de la fuente, solo se debe utilizar un transformador de 220 volt a 20 volt y colocar el resto de los componentes, por que 20 volt si antes mencione que funcionaba con 24 volt, una vez sumado los diodos y el capacitor se lograra subir algunos volts y esto terminara entregando los 24 a 26 volt que comentaba al principio.

Calibración final del conjunto

Una vez todo armado conectamos el modulador catv desde la salida de rf a la entrada de nuestro amplificador, recuerde tener la antena siempre conectada cuando le de alimentación al amplificador, teniendo una señal de audio y video en la entrada conectada al modulador esta señal puede provenir de algún reproductor de DVD tenga presente que seguramente debemos realizar algún ajuste desde los preset del frente del modulador como el nivel de audio, video, y el aural, al igual que la salida de RF del mismo para tener buena imagen de video y audio en el televisor donde estamos chequeando la señal de nuestro transmisor.

Chequee el voltaje del amplificador como mencione más adelante este debe estar entre 22 a 26 volt para su correcto funcionamiento, además de tener un disipador conectado en el modulo hibrido ya que este levantara mucha temperatura y necesitara donde disiparla, el modulo hibrido posee dos agujeritos en los cuales se puede tomar el disipador, si con los minutos nota una temperatura considerable en el disipador no se preocupe esto quiere decir que el amplificador está funcionando de manera correcta, y esa temperatura es normal si desea puede y esto es opcional colocar una turbinita en el disipador yo personalmente jamás utilice este método adicional de disipación pero este quedara a criterio del armador de colocarlo o no.

Salida de RF del modulador

Notara que el modulador tiene un preset para regular la potencia de salida del modulador (RF) este a mayor potencia mayor excitación del amplificador pero en oportunidades se deberá bajar la potencia para no saturar la transmisión o el amplificado del conjunto, esta será completamente manual y observando en el televisor que usamos para monitorear que las mismas desaparezcan, la sobre modulación será visible con líneas o una especie de rejilla frente a la pantalla. El audio al igual que el video se comparara con la señal de audio de otro canal y se calibrara manualmente hasta quedar lo mas pareja posible.

Datos adicionales para el armado del amplificador

Tenga presente que estamos trabajando con radio frecuencia entonces será normal ver líneas cruzados y en zig zag en la imagen del televisor cuando este monitoreando y realizando los pasos de la calibración pruebas y armado del mismo, una vez terminado el trabajo es conveniente tapar el amplificador para que quede de manera blindada, estos datos deben ser tenidos en cuenta ya que podrá confundirnos y dar un informe ocular errático, terminado todo y tapado (correctamente blindado) las rayas líneas y todo tipo de interferencias desaparecerá. Ahora solo resta probar el alcance del transmisor, y ver tal funciona nuestro amplificador.

Modulo hibrido de potencia:

Como mencione anteriormente la potencia final del amplificador es dada en función a que valor de modulo hibrido utilizamos aquí describo el uso de un modelo básico de 2 wats aproximadamente en potencia, estos valores deben ser elegidos en base a la potencia que entregue el transmisor aquí utilizamos un modulador profesional de CATV y no lograremos mayor potencia ya que los mismos entregan una señal baja a su salida 55DB de potencia, si utilizamos un modulador catv del tipo conversor, vidocasetera, o video juego, será menor la señal que estos últimos entregan, entonces el modelo básico que propongo funcionara bien con este hibrido de potencia de 2 wats, si se dispone mayor potencia en la salida del transmisor se podrá utilizar un hibrido de 5 o 15 wats, pero esto lógicamente encarecerá el costo del mismo.

Lista de componentes para el amplificador del transmisor de televisión

Modulo hibrido CATV 2 Wats valores nominales del mercado.

Condensadores cerámicos todos los que figuran en color rojo valor .001

Capacitor electrolítico color verde 220 uF X 63 volt.

Disipador de aluminio dimensiones 10 x 10 centímetros ancho una pulgada.

Turbina para el disipador (opcional)

Fuente para el amplificador 220 volt a 24 volt x 4 amperes, con buen filtrado al menos 10.000 uF en capacitores a la salida de los 24 volt.