Tras el estudio en profundidad del receptor de OM regenerativo durante las sesiones anteriores, ahora nos adentramos en el mundo de los filtros y transformadores en RF. Todo lo aprendido en este bloque permitirá identificar y abordar determinadas configuraciones circuitales en esquemas complejos.
Se empieza la sesión repasando el comportamiento de bobinas y condensandores en función de la frecuencia de trabajo:
- Frecuencias bajas (contínua):
- bobina = cortocircuito
- condensador = circuito abierto
- Frecuencias altas:
- bobina = circuito abierto
- condensador = cortocircuito
Introducción al circuito tanque:
El circuito tanque (bobina + condensador paralelo) se comporta como una resistencia que alcanza un determinado valor a una determinada frecuencia. Para introducir su funcionamiento revisamos una configuración de filtro paso banda:
El concepto de circuito tanque se ve más claro si se interpreta el esquema anterior como un divisor de tensión, constituido por la resistencia R y el tanque. Esta estructura ya se estudió en sesiones anteriores, donde se vio que presentaba un pico en la frecuencia de resonancia, y se comentó el parámetro factor de calidad 'Q' que relaciona la frecuencia de resonancia con el ancho de banda (Q=ωr/BW).
Si se tiene en cuenta la resistencia parásita de la bobina, entonces la configuración del tanque incluye una resistencia serie en la rama del inductor. Dicha resistencia tendrá mucho que ver con el valor resistivo del tanque a la frecuencia de resonancia, de hecho se puede hacer una transformación del circuito para que todos los elementos esten en paralelo:
Si el factor de calidad de la bobina es igual o superior a 5, entonces los valores de bobina y condensador en paralelo serán idénticos y la resistencia será:
Ahora que conocemos el funcionamiento del circuito tanque, se nos pueden ocurrir muchas aplicaciones, por ejemplo:
- Reconvertir un amplificador inversor en filtro pasobanda (tanque en resistencia de realimentación).
- Aplificador basado en transistor (tanque en resistencia de colector).
A continuación se estudia otra estructura hábil para crear picos de resonancia, una configuración con bobina y condensador en serie.
Hacia el final de la sesión, hacemos un repaso sobre el diseño de inductancias, estudiando varias estructuras básicas, una toroidal y otra solenoidal, y también bobinas no solenoidales.
Para acabar, se comenta el efecto producido al conectar una carga resistiva a un filtro paso banda, y como degrada ésta la Q del pico de resonancia a través del equivalente Thévenin del circuito. En la próxima sesión se estudiarán técnicas para minimizar este efecto.
Nota: Las imágenes mostradas en este post han sido extraídas de los apuntes de la asignatura Diseño de Radioreceptores.
ejemplo de aplicación.
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