Sesión 6

Se empieza la sesión en el laboratorio:

Para realizar las medidas de los parámetros de la bobina se conecta en serie con un condensador de 100pF, y se alimenta el circuito con una señal procedente del generador de funciones, que previamente se habrá ajustado con una senoide de 300kHz y un 1Vp de amplitud.

Midiendo la señal en el condensador con una sonda de baja capacidad, variamos la frecuencia en el generador hasta observar la amplitud máxima en la senoide, ese será el punto donde se encuentra el pico de resonancia. Con la frecuencia y la amplificación obtenidas en el pico de resonancia, ya se pueden calcular los parámetros de la bobina (coeficiente autoinducción y resistencia parásita).

A la vista de los resultados, la resistencia parásita es mayor de lo esperado, esto se debe a la dependencia de la resistencia del cobre con la frecuencia, el denominado efecto pelicular, que hace que a medida que la frecuencia aumenta la sección efectiva del hilo de cobre disminuya.

De nuevo en el aula, se define el concepto de factor de calidad (Q), que relaciona la propia impedancia de la bobina con su resistencia parásita:

Q = (L·2π·f) / Rs

El fabricante normalmente nos da el factor de calidad para una frecuencia concreta. Como el valor de la bobina se conoce previamente, se puede despejar fácilmente cual es su resistencia parásita.

A continuación se definen dos nuevos conceptos del receptor:

Selectividad: Es la capacidad del receptor para discriminar el resto de emisiones que no son la que nos interesa, y esta estrechamente relacionada con el BW del pico de resonancia del filtro.

Sensibilidad: Es la cantidad de señal que podemos obtener en bornes del circuito de sintonía, y está relacionada con la amplificación del circuito. También depende de factores externos como la orientación de la antena, etc...

El hecho de obtener una resistencia parásita elevada, tiene como consecuencia un mayor ancho de banda del pico, y por tanto el filtro no podrá separar correctamente una emisión de otra, lo que quiere decir que perdemos selectividad en el receptor.

El problema anterior aun puede empeorar, dado que la señal recibida será de pequeño valor, será necesario amplificarla, por lo que se deberá conectar un amplificador al circuito de sintonía. Como que el amplificador no tendrá impedancia de entrada infinita, también añadirá una resistencia al circuito de sintonía, que afectará aun más a la selectividad.

Como solución, se propone la conexión de un transformador entre la etapa de sintonía y la de amplificación, de manera que la impedancia vista por la etapa de sintonía sea inferior a la que realmente tiene, aunque ésto supondrá un coste de sensibilidad.

Volvemos al laboratorio:

Ahora se pondrá en práctica la solución del transformador, para ello devanamos una nueva bobina sobre la anterior, esta vez tan sólo tendrá 10 espiras. En la próxima sesión realizaremos las medidas del nuevo circuito.

Al final de la sesión, observamos una demostración del funcionamiento de la antena de cuadro, un elemento pasivo que sin conexión directa con el receptor de OM, permite mejorar la recepción.