TRANSMISOR DE 7 MHz A VÁLVULAS

 1.- INTRODUCCIÓN. Aunque las válvulas electrónicas han sido desplazadas por los semiconductores en la mayoría de circuitos, puede ser interesante la construcción de pequeños montajes equipados con estos dispositivos, para una mejor comprensión de sus características y funcionamiento.
Como es sabido, las válvulas electrónicas necesitan, para su funcionamiento, dos tensiones diferentes, una tensión alterna de bajo valor para la alimentación de los filamentos calefactores y otra tensión continua de mayor valor para la alimentación de placas y el resto de electrodos. Por esta razón, la fuente de alimentación necesaria para suministrar energía a estos montajes, es algo más complicada, aunque en ningún modo, difícil de construir.
En el presente artículo se describe la construcción y puesta en funcionamiento de un transmisor de baja potencia equipado con dos válvulas electrónicas. El montaje objeto de este artículo puede transmitir en CW con una potencia de salida reducida, aproximadamente 4 vatios, por lo que puede ser útil para el trabajo en QRP. El control de la frecuencia de transmisión se realiza mediante un cristal de cuarzo, aunque también puede conectarse un oscilador exterior.
La alimentación del circuito se realiza mediante una fuente ya descrita en un anterior artículo.
2.- DESCRIPCIÓN.
El esquema general del transmisor se puede ver en la figura número uno.

Está compuesto por dos pasos, oscilador y separador, equipado por la válvula V01, EF184, y paso amplificador de potencia con la válvula V02, EL84. La válvula EF184 ha sido utilizada ampliamente en los receptores de televisión y la válvula EL84 es un pentodo de potencia de propósito general.
La frecuencia del oscilador está estabilizada mediante el cristal de cuarzo X01, conectado entre rejilla de control y rejilla pantalla de la válvula V01, montado en configuración Pierce. El circuito resonante formado por la inductancia L01 y el condensador C03 se sintoniza a la misma frecuencia del cristal de cuarzo, pero también se puede sintonizar sobre un armónico, lo cual puede ser útil si no se dispone del cristal de la frecuencia adecuada.
La alimentación de rejilla pantalla se realiza mediante la resistencia R03, mientras que la polarización de cátodo se obtiene mediante la resistencia R02 desacoplada por el condensador C01. La alimentación general de este paso se hace mediante la resistencia R04 y el correspondiente condensador de desacoplo, C02. La señal de RF se acopla al paso final de potencia a través del condensador C04.
El paso final de potencia está equipado con la válvula V02, del tipo EL84. Se trata de un pentodo de potencia ampliamente utilizado en amplificadores de audio, en muchas ocasiones en configuración push-pull.
La señal procedente de la etapa osciladora se aplica a la rejilla de control a través del condensador C04. La alimentación de pantalla se realiza mediante la resistencia R08 y el correspondiente condensador de desacoplo C06. La resistencia R06 provee la correspondiente polarización. En este punto, marcado como KEY, se conecta la llave telegráfica para efectuar la manipulación de la onda continua. El condensador C05 suaviza los "clic" de manipulación.
En el circuito de placa tenemos el choque de RF L02, destinado a eliminar oscilaciones parásitas en VHF y el choque L03 para la alimentación de la placa. La alimentación general de este paso se realiza a través de la resistencia R09 y el condensador de desacoplo C10.
La señal de salida se aplica mediante el condensador C07 al circuito "PI" compuesto por la bobina L04 y los condensadores C08 y C09. La resistencia R10 mantiene a cero la tensión continua en el conector de salida.
Los filamentos de las dos válvulas se alimentan con una tensión de 6, voltios y están desacoplados para la RF mediante los condensadores C11 y C12.
3.- CONSTRUCCIÓN.
El prototipo del transmisor se ha montado sobre una placa de circuito impreso con unas dimensiones de 234 mm x 117 mm, cuyo diseño se puede ver en la figura número dos. La figura número tres nos muestra la disposición de los componentes sobre la placa de circuito impreso y en la figura número cuatro tenemos una placa preparada para el montaje.

Además son necesarios dos zócalos Noval, un soporte para el cristal y seis hembrillas para la conexión con la fuente de alimentación y el manipulador. Dos botones de mando y la tornillería adecuada a los elementos que se utilicen completan la lista de materiales.
Como se puede ver en la lista de componentes, los condensadores deben tener una tensión de funcionamiento de 400 voltios, debido a las tensiones que se utilizan. Las resistencias deben tener una disipación de medio vatio.
Los datos para la construcción de las bobinas son los siguientes.
L01 - 30 espiras hilo de cobre dia. 0,5 mm sobre forma con núcleo 6 mm.
L02 - 5 espiras hilo de cobre dia. 1 mm, sobre resistencia 10 ohm 1/2 vatio.
L03 - Choque de RF inductancia 1 milihenrio.
L04 - 20 espiras hilo de cobre dia. 1 mm, sobre forma de 25 mm dia.

Las bobinas L01 y L04 tienen una inductancia aproximada de 6 milihenrios.
Una vez en posesión de todos los componentes procederemos al montaje de los mismos sobre la placa de circuito impreso, comenzando por las resistencias, condensadores y el resto de los componentes. Como en el momento de redactar el artículo no se disponía de zócalos Noval para circuito impreso, se han utilizado zócalos normales para chasis, conectando las patillas al circuito impreso mediante unos cortos trozos de hilo de cobre. El mismo procedimiento se ha utilizado para el conexionado del soporte del cristal de cuarzo. La figura número cinco muestra este conexionado, donde además se puede apreciar el taladro efectuado en la placa de circuito impreso para el alojamiento de los zócalos.

Las siguientes figuras nos muestran en detalle aspectos del montaje del transmisor. En la figura número seis podemos ver el montaje de la etapa osciladora. Como se puede observar la bobina del circuito oscilante L01 se monta en sentido horizontal para un mejor ajuste del núcleo desde la parte frontal del transmisor y por otra parte queda dispuesta en un ángulo de 90 grados respecto a la bobina del paso final y así reducir posibles acoplamientos.
La figura número siete nos muestra el paso final de potencia, donde se puede apreciar el choque L02, supresor de oscilaciones parásitas y el choque L03 de alimentación de placa.

En la figura número ocho podemos ver el circuito tanque de salida, con los condensadores de sintonía y carga. Se han empleado modelos de 360 pF y 2 por 410 pF respectivamente. Los valores indicados en la lista de componentes son los valores mínimos necesarios para la sintonía en 7 MHz.
La figura número nueve nos muestra otro aspecto del tanque de salida donde se puede apreciar el montaje y conexionado del conector BNC de salida de RF y la sujeción de los condensadores variables sobre la placa de circuito impreso, mediante escuadras metálicas y los correspondientes tornillos.

Por último, en la figura número diez tenemos una vista general del transmisor. Se pueden apreciar los taladros realizados en los bordes de la placa para su posterior fijación al bastidor.
Para completar el montaje se ha realizado un pequeño bastidor con aglomerado DM de 3 mm de grueso y unos trozos de listón de 10 mm x 10 mm. Las dimensiones exteriores de este bastidor son 240 mm de ancho, 124 mm de fondo y 30 mm de alto.
Las distintas piezas del bastidor se pueden unir con pegamento rápido, cola para madera, etc. Una vez pegadas las piezas y lijado el bastidor le daremos unas manos de pintura para que tenga un mejor aspecto. La figura número once nos muestra el bastidor terminado y listo para la pintura. Se pueden observar los taladros en la parte frontal para las hembrillas de conexión. La figura número doce nos muestra el bastidor pintado.

Prepararemos una carátula para el frontal, cuyo diseño se puede ver en la figura número trece y cuyas dimensiones son 236 mm x 28 mm. La figura número catorce nos muestra el bastidor con la carátula pegada y las hembrillas de conexión colocadas en sus correspondientes taladros.

Seguidamente fijaremos la placa de circuito impreso sobre el bastidor mediante unos tornillos para madera de 2 mm de diámetro y 10 mm de longitud, utilizando los seis taladros realizados en los bordes de la placa. A continuación realizaremos el conexionado de las hembrillas con la placa de circuito impreso, utilizando unos tozos de hilo de conexiones. Para la conexión del manipulador utilizaremos un trozo de cable blindado. La figura número quince nos muestra la parte inferior del montaje donde se pueden apreciar las conexiones citadas, mientras que en la figura número dieciséis podemos ver el transmisor terminado y listo para las pruebas y ajustes.

4.- AJUSTE.
Para la alimentación del transmisor utilizaremos una fuente ya descrita en un artículo anterior y cuyo aspecto se puede ver en la figura número diecisiete. Esta fuente entrega una tensión de 6,3 voltios para la alimentación de filamentos y una alta tensión de 300 voltios para la alimentación de los circuitos de placa.

Interconectaremos el transmisor y la fuente mediante unos trozos de cable cubierto de plástico, tal como se puede ver en las figuras número dieciocho y diecinueve. Cerramos los contactos del manipulador con un trozo de cable, conectamos una carga artificial en el conector BNC de salida, conectamos la fuente a la red y damos tensión al conjunto. Al cabo de unos segundos comenzarán a encenderse los filamentos y poco tiempo después arrancará el oscilador.
Los ajustes a realizar se reducen al ajuste de la bobina L01 para la mayor amplitud de la señal del oscilador y el ajuste de los condensadores C08 y C09 para obtener la mayor potencia de salida. Para ello se puede utilizar un osciloscopio, una sonda de RF o un sencillo aro de Hertz, dependiendo del instrumental disponible. La figura número veinte nos muestra un aro de Hertz cerca de la bobina de salida indicando la presencia de RF.

Por razones de simplicidad del circuito, el manipulador interrumpe la corriente de cátodo de la válvula V02, por lo que, cuando está abierto, aparece una tensión elevada en una de sus armaduras. Por tanto, al conectar el manipulador se debe tener la precaución de conectar a masa la armadura móvil, que es la que suele estar en contacto con la mano.
La figura número veintiuno nos muestra un detalle de las válvulas en pleno funcionamiento, mientras que en la figura número veintidós podemos ver el transmisor con el manipulador y la fuente de alimentación, ajustado y preparado para conectar una antena y comenzar la operación.

5.- RESUMEN.
En el presente artículo se describe la construcción de un transmisor experimental de baja potencia equipado con válvulas de vacío. La portadora no está modulada por lo que solamente permite el trabajo en CW. Su baja potencia de salida, aproximadamente cuatro vatios, lo hace apto para el trabajo en QRP.
Si el lector está interesado en el funcionamiento y características de las válvulas electrónicas, puede consultar otros artículos anteriormente publicados, "VÁLVULAS ELECTRÓNICAS", RADIOAFICIONADOS Noviembre de 2000, "RADIOS ANTIGUAS (II)", RADIOAFICIONADOS Mayo de 2008.
MUY IMPORTANTE. Los equipos construidos con válvulas de vacío funcionan con tensiones elevadas que pueden llegar a producir la electrocución. Por eso es imprescindible que se tomen las medidas de seguridad correspondientes, cuando se trabaje sobre un circuito de este tipo.
La norma básica que debe ser llevada a cabo siempre, es desconectar el equipo de la corriente eléctrica antes de comenzar cualquier tarea. Las válvulas electrónicas pueden alcanzar temperaturas muy elevadas, por lo que es preciso tomar las debidas precauciones para evitar las posibles quemaduras. Así mismo, es preciso cerciorarse de que los condensadores están totalmente descargados para evitar sufrir descargas eléctricas, por lo que antes de realizar cualquier intervención es preciso esperar un tiempo prudencial para que la tensión en los distintos condensadores se reduzca a un valor seguro.
El montaje descrito en el presente artículo no ha sido probado en grandes series y, por tanto, no se tiene certeza de que su funcionamiento sea 100% correcto. Solamente se describe la construcción y el funcionamiento del prototipo.
El autor no se hace responsable de posibles derechos de copia. La información para la realización de este montaje procede de diversas publicaciones, libros, revistas, etc., así cómo de los propios conocimientos del autor.
El autor no se hace responsable de posibles daños y/o perjuicios causados por la construcción y/o uso de este dispositivo, daños personales o muerte, daños a la propiedad, daños al medio ambiente, lucro cesante, perdida total o parcial de datos informáticos o cualquier tipo de daño que se pudiera derivar del montaje y/o uso de este dispositivo.
No se aconseja el uso de este dispositivo en aplicaciones críticas, cómo son control de maquinaria peligrosa, control de navegación o tráfico, maquinaria de mantenimiento de vida o sistemas cuyo mal funcionamiento pueda provocar causas o efectos anteriormente mencionados. Este dispositivo no es tolerante a fallos.
El autor declina cualquier responsabilidad, ni se hace responsable de no mencionar a los dueños de las posibles patentes que aquí se pudieran reflejar.
El dispositivo descrito en el presente artículo es un montaje experimental, cuyo propósito es el estudio de los diferentes aspectos de la Electrónica, por tanto, no está destinado a su utilización industrial ni para su explotación comercial en cualquiera de sus facetas.
El autor no efectúa ninguna actividad comercial relacionada con este u otros montajes publicados en esta u otras revistas o publicaciones de cualquier tipo.
El presente artículo y todos los publicados hasta el momento en la revista "RADIOAFICIONADOS", están recopilados en un DVD a disposición de quien lo solicite. Se incluyen todos los textos, así como las fotografías, dibujos, gráficos, plantillas de circuitos impresos, etc.
Aunque se ha intentado proporcionar todos los detalles necesarios para la realización del proyecto, es posible que algún aspecto no haya quedado suficientemente desarrollado. Como es natural, con mucho gusto el autor dará cumplida información sobre cualquier detalle no especificado, o cualquier punto en particular que no haya quedado completamente explicado. Buena suerte a todos.
Luis Sánchez Pérez. EA4-NH

Publicado por: Geraldine Franscheska Linares
CRF