Mi primer receptor: TDA7000

Desde su aparición en el mercado en los años 80 del siglo pasado, muy pocos circuitos integrados han podido superar en sencillez, facilidad de aplicación y uso a este pionero en la recepción de frecuencia modulada: el TDA7000. Su versatilidad lo ha llevado a convertirse en uno de los circuitos integrados preferidos por los experimentadores y los novicios para hacer sus “primeras armas” en el mundo de los receptores. En este artículo vamos a descubrir que podemos escuchar mucho más que un poco de música en algunas estaciones de FM. ¿Sabías que con sólo cambiar una bobina y un par de capacitores puedes escuchar los canales de TV, los servicios de seguridad y hasta los teléfonos inalámbricos de todo el vecindario? ¿Te interesó esta última parte? ¿Qué esperas para construir tu propio receptor?

Hace muy poco tiempo, al leer algunos comentarios de amigos que sugerían temas para desarrollar referidos al mundo de la radio, me interesó la idea de uno de ellos: la de realizar un receptor con el popular TDA7000. Fue muy interesante la propuesta ya que con ese IC construí uno de mis primeros receptores de FM, cuando en el dial existían aún muy pocas emisoras. Por supuesto que su sugerencia fue un disparador de recuerdos que no sólo desembocan en este artículo sino que, además, me entusiasma (como en aquellos años) a volver a construir un receptor y hasta incluso intentar lograr cosas que sabía que sí se podían hacer con este IC pero que nunca había intentado hacerlas.

El TDA7000 es un circuito integrado ideal para iniciarse gracias a su encapsulado DIP de 18 pines que permite una manipulación sin cuidados especiales, salvo los acostumbrados en la construcción de cualquier proyecto que involucren un circuito integrado. Sin embargo, en su época también existió en el mercado la versión SMD de este dispositivo con la característica TDA7010T. Más adelante, se agregó el TDA7021T, también de montaje superficial, pero con la posibilidad de brindar una audición estéreo. Por último, Philips incorporó el TDA7088T, que también era monoaural y que tenía la particularidad de disponer de un interruptor de búsqueda automática de sintonía (scan), lo que simplificaba aún más la tarea de búsqueda de emisoras y favorecía así la miniaturización del receptor final.

Según la hoja de datos del dispositivo que hoy veremos, podemos obtener buenos resultados desde 1,5 Mhz hasta los 110Mhz, pero la realidad nos indica que es posible trabajar un poco más arriba en frecuencias y eso es lo que intentaremos hacer, entre otras cosas. Antes, podemos analizar qué podemos encontrar hasta los 110Mhz (siempre hablando de FM). Lo primero que aparece en escena es la actividad en la banda de los 11 metros (27Mhz) que puede permitirnos escuchar estaciones transmisoras ubicadas a más de 1000 kilómetros gracias al salto que caracteriza a este tipo de frecuencias favorecidas por el rebote en las capas altas de la ionosfera. Luego, viene la porción asignada a los radioaficionados en 10 metros, donde se suelen escuchar muchas estaciones amateurs intercambiando datos técnicos y comentarios en general.

Más arriba, entre los 46Mhz y hasta los 50Mhz puedes encontrar las transmisiones provenientes de los teléfonos inalámbricos domésticos. A pesar de que muchos han pasado a la tecnología de los 900Mhz, existe un alto porcentaje de equipos trabajando aún en esta porción del espectro radioeléctrico. Atención: deberás ser prudente al realizar escuchas en esta porción del espectro debido a que está prohibido escuchar las conversaciones privadas de terceras personas.

De allí y hasta los 72 Mhz oirás el audio de los canales bajos de TV para luego entrar en las frecuencias específicas de radiocontrol que ocupan un ancho de 4 Mhz compartiendo el espacio con otros servicios. Después, viene la aplicación más popular del TDA7000, de la que pueden disfrutar todos: la recepción de emisoras comerciales en la banda de 88Mhz a 108Mhz (objetivo del artículo). Por último, a partir de los 136Mhz, y hasta donde los circuitos de RF del TDA7000 nos lo permitan, podemos escuchar una infinita variedad de servicios de comunicaciones punto a punto que pueden deleitarnos y entretenernos durante largas horas. Un ejemplo de esto es recepcionar los satélites meteorológicos de órbita baja (LEO) en los 137Mhz y visualizar las imágenes satelitales en el ordenador en tiempo real (próximo objetivo).

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Dip Meter: Descifrando las inductancias

Determinar la frecuencia de resonancia de un circuito LC, los valores de pequeños inductores y la frecuencia de sintonía de pequeños receptores es un problema para la mayoría de las personas que carecen de los costosos aparatos que sirven para esas diferentes finalidades. Sin embargo, existe una alternativa económica y eficaz: el Dip Meter. Con este pequeño instrumento, la construcción de bobinas aplicables en radiofrecuencias dejará de ser un misterio irresoluble y pasará a ser una tarea apasionante. Además, basando el funcionamiento de este instrumento en el acoplamiento de circuitos sintonizados, te brindaremos en este artículo muchas analogías y respuestas acerca del origen de las modernas técnicas utilizadas en RFID, entre otras curiosidades funcionales del proyecto

Un Dip Meter es un instrumento que se compone de un simple oscilador de alta frecuencia, con algunas características que lo hacen muy particular. El mencionado oscilador que compone el corazón del instrumento es capaz de oscilar libremente y sólo requiere de un ajuste externo, a través de un capacitor variable, para cambiar la frecuencia de trabajo. Hasta aquí un oscilador y nada más; pero lo que transforma a este circuito en un importante instrumento es una bobina externa y un instrumento de aguja, que puedes reciclar de algún equipo musical antiguo.

La bobina externa que se acopla y forma parte del circuito sirve para determinar el rango de frecuencias en el que el oscilador tendrá la posibilidad de funcionar. Es decir, una bobina de determinadas vueltas hará oscilar al circuito en un valor establecido de Khz. o Mhz., mientras que una bobina de diferente cantidad de espiras lo hará trabajar en otro rango. Una regla muy sencilla y clara acerca de este punto, que nos sirve para comenzar a aprender la relación entre los inductores (o bobinas) y la radiofrecuencia, es que a mayor cantidad de espiras en una bobina que forma un circuito L-C, menor frecuencia de oscilación. Reiteramos para dejar claro el concepto: más espiras significa menos frecuencia de resonancia, mientras que menor cantidad de espiras significa mayor frecuencia de resonancia, manteniendo un mismo valor de capacidad en C.

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LMP8601: Amperímetro 0-5A

Si estabas buscando la manera de construir un amperímetro en la menor cantidad de pasos posibles y con la menor cantidad de componentes críticos, el LMP8601 y un microcontrolador son un buen punto de partida para comenzar a experimentar con instrumentos de medición. Gracias a este amplificador de precisión de National Semiconductor puedes construir en una tarde este instrumento que será muy útil para tu taller y que está orientado para incorporarlo a fuentes variables de alimentación. La adopción de este sencillo circuito nos servirá para controlar que el consumo de nuestros experimentos sea el adecuado y correcto.

Este circuito integrado puede ser solicitado como “sample” o muestra gratis a la compañía y con él armaremos un amperímetro muy simple pero muy preciso a la vez. Observarás en los videos que componen este artículo que las pruebas realizadas y los resultados obtenidos con cargas resistivas, tienen una exactitud de 2 milésimas de Amper (0,2 %) en los consumos que rondan los 500 miliamperes y de hasta un 2% en corrientes que superan los 2 Amperes. Otra de las cosas a destacar inicialmente, es que el sistema se basa en la utilización de una resistencia SHUNT colocada entre sus terminales de entrada para medir la diferencia de potencial inducida en ella por la circulación de corriente a través de la misma.

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Monitor cardíaco: Escucha tu corazón

Cada vez que sentimos que nuestra salud se deteriora acudimos a un médico que lo primero que hace al revisarnos es tomarnos de la muñeca y controlar nuestro pulso cardíaco. Los deportistas que buscan superarse cada día se colocan un cinto sobre su pecho para monitorear el ritmo cardíaco al realizar actividad física. El “pulso” es un movimiento que siempre está allí y que sólo atendemos cuando no nos sentimos bien. Con el monitor cardíaco que te presentamos puedes controlar, escuchar y ver tu ritmo cardíaco. Algo más que un interesante proyecto.

También llamado “pletismógrafo” (del griego “plethysmos”, aumentar tamaño o volumen), el monitor cardíaco es ampliamente utilizado en la actualidad por la ciencia médica para ayudar a controlar, y muchas veces para diagnosticar, enfermedades cardiovasculares. El instrumento mencionado posee un funcionamiento muy sencillo y fácil de comprender. Además, veremos el modo de construir uno que, a pesar de no poseer las cualidades de un equipo profesional, nos servirá para descubrir fenómenos muy interesantes y seguramente desconocidos para muchos.

Domótica: Iluminación optimizada

Cuando nos ausentamos de casa siempre es bueno poseer un sistema que se encargue de administrar el encendido de las luminarias. Construir un interruptor crepuscular es bastante sencillo: a partir de fotocélulas y relés, o comprando los módulos que ya vienen preparados para tal fin. Hoy sumaremos una nueva aplicación a nuestra red Domótica vía RS-485 que habíamos presentado en artículos anteriores.

Cuando comenzamos a trabajar con Domótica, realizamos la construcción de un termómetro remoto con el que podíamos monitorear la temperatura de lugares alejados (hasta más de 1000 metros desde nuestro ordenador). Hoy veremos la forma de controlar diversos tipos de iluminación y trataremos de incluir los tipos de luminarias más frecuentes, las formas de encendido y apagado más usuales, y también veremos la posibilidad de permitirle a nuestro sistema trabajar de manera autónoma. Todo un desafío, ¿verdad? Ven y aprende a optimizar tus consumos.

Adaptador de niveles para bus I2C (3,3V/5V)

En la actualidad existen muchos microcontroladores que utilizan 3,3Volts de alimentación debido a las modernas tecnologías de fabricación de 0,5 micrómetros. Además, la constante miniaturización ya está entregándonos dispositivos que trabajan a 2Volts, 1,8Volts y hasta 1,35Volts. La existencia de componentes que trabajan a tensiones normalizadas de 5Volts nos obliga a adaptar los niveles de voltaje dentro del bus I2C para lograr un funcionamiento correcto entre estos dispositivos que utilizan distintas fuentes de tensión. Un problema frecuente; he aquí una solución eficiente.

Si en un circuito no existen dispositivos capaces de adaptar los niveles de los impulsos manejados dentro de un bus I2C entre dos dispositivos que sean alimentados con diferentes tensiones, es muy probable que aquel que trabaje con la menor tensión se dañe irremediablemente. En el caso inverso, aquellos que utilicen los voltajes de trabajo inferiores corren el riesgo de no ser detectados dentro del bus cuando intentan conectarse a los demás. Sin embargo, existen algunos componentes que, a pesar de operar con tensiones de 3,3Volts de alimentación, tienen la posibilidad de conectarse sin inconvenientes y sin componentes adicionales a un bus I2C que utilice una tensión de 5Volts.

El inconveniente que se presenta con esta clase de montajes es que, en la gran mayoría de los casos, los dispositivos que son desarrollados para operar con tensiones de trabajo de 3,3Volts no traen la posibilidad de ser compatibles con un bus I2C de 5Volts, mientras que los pocos que sí lo hacen y que se encuentran en el mercado son más caros que un dispositivo estándar, ya que las técnicas de fabricación son más complejas. La manera más usual de solucionar este inconveniente es a través de la utilización de dos transistores MOS-FET de canal N conectados entre los elementos de distintas tensiones de trabajo. Aquí te lo mostramos.