INTRODUCCION:

El receptor FM es muy similar al receptor AM. Ambos utilizan el principio superheterodino. Sin embargo, el receptor FM tiene algunas diferencias específicas: tiene frecuencias operativas mucho más altas, Requiere algún método de limitación, utiliza métodos muy distintos de demodulación y utiliza distintas. Seguidamente analizamos estas diferencias.

Un receptor FM funciona a frecuencias de 88-108 MHz. La capacidad inherente de reducir el ruido de FM significa que los receptores FM pueden funcionar satisfactoriamente con amplitudes de señal de entrada mucho más bajas que los receptores AM. La sensibilidad es tal que el receptor puede captar señales de entrada tan bajas como un micro voltio.

Básicamente un receptor de FM se compone de la mismas etapas que un receptor comercial de

ondas medias, solo varia la banda de frecuencias de trabajo (y por ende las disposiciones

circuitales) y la forma en que se detecta la señal de audio.

Debemos aclarar que, antes de desmodular la información, se agrega un circuito limitador que

permite que la señal RF llegue al detector con amplitud constante.

Las principales partes de un receptor de Fm son las siguientes:

DIAGRAMA EN BLOQUES DEL RECEPTOR DE FM:

En las siguientes figuras se muestra distintos diagramas en bloques del receptor de FM.

En la siguiente figura se ve un diagrama en bloques del receptor de FM, la cual esta mas completo y nos sirve para una explicación mejor.

DESCRIPCION DEL DIAGRAMA EN BLOQUES:

- Amplificador de RF.-

De las señales captadas por la antena, solo una de ellas es seleccionada (por condensadores variables) y amplificada por el primero y segundo amplificador de RF para enviarla al circuito mezclador.

El primer amplificador de RF, por lo general tiene un transistor de efecto de campo o JFET con sus resistencias de polarización y condensadores de acoplo necesarios. El JFET por la muy alta impedancia de entrada que posee, en relación al transistor normal o BJT, evita que las señales de gran potencia sobrecarguen al circuito y se mezclen las señales.

- Mezclador de FM.-

El mezclador de FM mezcla la señal seleccionada y amplificada por los amplificadores de RF, con la señal de RF proveniente del circuito oscilador obteniéndose a la salida del mezclador las señales siguientes:

a) Señal de la emisora seleccionada 100.1 MHzb) Señal del oscilador de FM 110.8MHzc) Suma de la emisora sintonizada con la señal del oscilador de FM 210.9 MHzd) Deferencia entre la señal del oscilador de FM con la emisora sintonizada 10.7 MHz

- Amplificadores de FI.-

Los amplificadores de frecuencia intermedia o FI, que mayormente comprende de dos a tres etapas, son circuitos sintonizados a la frecuencia de 10.7 MHz, De las cuatro señales que son enviadas por el mezclador, solo la señal correspondiente a 10.7 MHz será amplificada y enviada a la siguiente etapa que es el limitador de amplitud.

- Limitador de amplitud.-

También llamado “Recortador de picos”, recorta o limita los picos de ruidos o interferencias que pudiera tener la señal proveniente de los amplificadores de FI.

- Detector de FM.-

Conformado por diodos de conmutación conectados en contrafase, demodulan la señal entregada por el limitador de amplitud. La demodulación consiste en extraer de la señal de 10.7 MHz (con sus bandas laterales) las señales audibles con un rango de frecuencias que varíen entre 15KHz a 15KHZ (señal L+R) y de 23KHz a 53KHZ así como recuperar la señal piloto de 19KHz para ser amplificadas al amplificador pasabanda.

- AFC (control automático de frecuencia).-

Del detector de FM también sale una conexión hacia el control automático de frecuencia, que esta formado por un diodo rectificador y un circuito de filtro. El AFC convierte la señal del detector de FM en tensión DC cuya función es la de corregir cualquier desviación de frecuencia del oscilador de FM. Previniendo de este modo el desvanecimiento o “fadding” de la emisora sintonizada.

- AGC (control automático de ganancia).-

El control automático de ganancia o ACG, regula el grado de amplificación del segundo amplificador de RF a fin de mantener constante el volumen de todas las emisoras de FM, sean esta alta o baja potencia.

En la salida de los amplificadores de FI también se conecta atreves de un diodo rectificador de FM de alta frecuencia, a la entrada del ACG, este diodo rectificador cumple la función de rectificar o convertir la señal de la emisora sintonizada en un voltaje DC.

Cuando la señal sintonizada es de alta potencia, ella es convertida en una gran tensión DC positiva. Por el rectificador de FM, quedando aplicada a la entrada del ACG.

El ACG invierte la polaridad de esta tensión convirtiéndola en una gran tensión negativa para polarizar al transistor del 2do amplificador de RF de tal modo que su amplificación es disminuida atenuando de este modo la alta potencia de la señal sintonizada.

En cambio, causando la señal sintonizada es de baja potencia, esta señal generara un bajo valor de tensión DC, por acción del rectificador de FM, el ACG lo convertirá a un valor de tensión negativa que al influir sobre la polaridad del transistor del 2do amplificado de RF, hará que esta etapa aumente su amplificación a tal punto que la señal sintonizada puede compensar y no se note, ante los oídos del usuario, como una señal de baja potencia.

La salida del rectificador de FM, también se utiliza para activar meter indicador de sintonía.

- Amplificador pasabanda.-

Las señales de audio “L+R” y “L-R” y la señal piloto, entregadas por el detector de FM, son amplificadas y aplicadas tanto al circuito de los diodos separadores o demoduladores como al amplificador de 19KHZ.

- Amplificador de 19Khz.-

Es un circuito sintonizado a la frecuencia de 19KHz y se encarga de amplificar únicamente la señal piloto. Rechazando las otras señales.

- Doblador de frecuencia.-

Duplica la frecuencia de 19KHz, enviada por el circuito anterior, convirtiéndola a 38KHz y la aplica a los diodos separadores o demoduladores con la finalidad de restaurar la portadora para la señal L-R.

- Diodos separadores o Demoduladores.-

A este circuito le llegan las señales provenientes del amplificador pasabanda pero, debido a los circuitos sintonizados que posee, solamente deja pasar a las señales L+R y L-R bloqueando la señal piloto de 19KHz. Al mismo tiempo recibe la señal de 38KHz del doblador de frecuencia a fin de reproducir fielmente las señales de audio enviadas por el transmisor. Los diodos demoduladores y sus componentes asociados, producen una suma y resta de señales, obteniendo lo siguiente:

(L+R) + (L-R) = 2L

(L+R) - (L-R) = 2R

A las salidas de los diodos demoduladores encontramos la señal de audio del canal derecho o Rigth (2R) y del canal izquierdo o Left (2L), en forma separada, que son aplicadas independientemente a dos Pre- Amplificadores de audio que se encargan de amplificar en tensión las señales para luego ser amplificadas en potencia por los amplificadores de potencia, y sean capaces de producir sonido en los parlantes correspondientes a cada canal.

- Amplificador indicador stereo.-

Comprende un transistor que activa un LED, o un foquito, y cuyo contacto de base esta conectado a una de las salidas del Doblador de Frecuencia.

Cuando la señal sintonizada es una emisora en stereo, el doblador de frecuencia genera una tensión de DC que polariza directamente al transistor llevándolo al estado de saturación con lo que el LED o el foquito indicador de stereo se enciende. Pero, si la emisora sintonizada no es stereo, entonces el doblador de tensión de frecuencia producirá cero voltios llevando al transistor al estado de corte con lo que el LED o el foquito indicador de stereo permanecerá apagado.

- El supresor de ruido (mute).-

Esta etapa se encarga de silenciar el receptor entre estaciones de FM y lo consigue y lo consigue cortando automáticamente al amplificador pasabanda, entre estaciones, de la siguiente manera:

Si el voltaje entregado por el diodo rectificador de FM disminuye por debajo del nivel de referencia del supresor de ruido, esta etapa genera un voltaje de polarización que anula al amplificador pasabanda y con ello el resto del circuito no recibirá señal alguna.

Sin embargo, el supresor de ruido puede ser desactivado mediante el interruptor S1 que al ser pulsado, le aplica un voltaje fijo al supresor manteniendo en condiciones de funcionamiento todo el tiempo al amplificador pasabanda bajo todas las condiciones de señal es decir, que se podrá escuchar el ruido que se produce al cambiar de una emisora a otra.

- Eliminador de stereo.-

Para emisoras stereo de señal muy débil y con mucho ruido, el rectificador de FM entrega un voltaje tan bajo que automáticamente activa al circuito eliminador de Stereo que a su vez desactiva al amplificador de 19KHZ y por ende al doblador de frecuencia que al no entregar la señal portadora de (38KHz) al amplificador pasabanda, los diodos separadores no pueden restaurar la señal L-R por lo predominara únicamente la señal L+R o señal monoaural, de este modo la emisora sintonizada se escuchara cono una emisora de FM no stereo.

Con el interruptor S2 podemos desactivar al circuito eliminador de Stereo y el receptor reproducirá la señal de la emisora sintonizada, sea o no del tipo stereo, en forma monofónica; por supuesto que el indicador de stereo estará apagado todo el tiempo.

RECONOCIMIENTO DE LAS ETAPAS EN EL CIRCUITO:

A continuación se describirá las partes principales de las etapas de un receptor en FM stereo.

Normalmente las etapas de los amplificadores de RF, mezclador de Fm y el oscilador de FM, vienen encerradas en una cajita metálica a fin de evitar las interferencias y los ruidos que pudieran afectar el normal funcionamiento del receptor. Estas etapas son conocidas popularmente con el nombre de sintonizador de FM.

- El sintonizador de FM.-

En este circuito se puede apreciar que el 1er amplificador de RF esta constituido fundamentalmente por un transistor FET o JFET lo cual proporciona una alta selectividad al sintonizador.

De las señales FM presentes es la antena del receptor solo una de ellas será seleccionada con el circuito de antena conformada por el segundario T1, TR1, C1A y C3.

Al mismo tiempo que se varía C1A (condensador variable) también se varía CB1, C1C y C1D porque todos se encuentran en tándem.

La señal seleccionada es aplicada por C2 a la compuerta G de Q1. Esta señal en amplificada y aparece en el drenado D. A su vez, la señal amplificada se acopla por C4 a la base Q2, el cual amplifica esta señal y la acopla, mediante C6, a la base de Q3. Q3 recibe tanto la señal proveniente de Q2 así como del oscilador de FM. Ambas señales son mezcladas en Q3, de tal modo que su colector aparece cuatro señales de las cuales únicamente la diferencia entre estas señales, que siempre será de 10.7MHz, es acoplada por T2 a los amplificadores de FI de FM.

- FI de FM.-

Tres transistores de FI de FM en configuración Emisor común y cuatro transformadores de doble sintonía de 10.7MHz proporcionan la amplificación y selectividad de FI deseada.

La señal proveniente del sintonizador se acopla por C1 a la base del 1er amplificador F1 (Q1B). La señal amplificada en el colector se acopla a la base del 2do amplificador FI (Q2B) por medio del transformador T1B. A su vez, Q2B amplifica la señal presente en su base y T2B acopla esta señal al

3er amplificador FI (Q3B). Finalmente, la señal amplificada presente en el colector del 3er amplificador FI (Q3B) se acopla a través de T3B al limitador de Amplitud.

- Limitador de FM y detector de FM.-

Un circuito integrado o chip (IC-1B) se emplea como limitador de FM debido a su mejor rendimiento sobre el transistor bipolar.

La señal de FI de FM, de 10.7MHz proveniente del tercer amplificador de FI de FM (Q3B) es acoplada mediante T3B a la patita 3 del Chip limitador de FM (IC-1B) siendo la salida la patita 7.

Las señales obtenidas en la salida de IC-1B se acoplan al detector de FM, en la cual convierte las variaciones de frecuencia de la señal de FM a señales de audio.

- Decodificador Stereo y AGC.-

El circuito del amplificador AGC (Q5B) y del decodificador stereo chip IC-2B.

El voltaje AGC Fm para el segundo amplificador RF de FM es derivado del colector del amplificador AGC (Q5B).

En el colector, unión de R29 y R30, un voltaje AGC negativo es desarrollado para ser aplicado al segundo amplificador de RF.

Un meter “indicador de sintonía” se conecta en el emisor de Q5B para aprovechar las variaciones de voltaje que aquí se producen al variar la intensidad de la señal.

El voltaje regulado de +12v de la fuente de alimentación se aplica a las patitas 1 y 9 del chip decodificador stereo IC-2B. La patita 8 recibe 4.7v proveniente de la misma fuente de alimentación, por medio de R33.

- Sección de audio.-

Básicamente la sección de audio tiene dos partes de preamplificadores que consta de dos transistores Q3P y Q5P.

- Driver y salida de potencia.-

Para proporcionar un equilibrio de impedancia entre el pre-driver y el transformador excitador (T301), un segundo transistor NPN es usado (Q301) como se muestra en la figura. Aun cuando únicamente los voltajes negativos están presentes en el emisor, la base es positiva con respecto al emisor y el colector es mas positivo que la base. Así se tiene la polarización directa que se requiere para la operación en clase A.

- Fuente de alimentación.-

La fuente de alimentación entrega los voltajes DC necesarios para activar adecuadamente los circuitos del receptor de FM.

Empleando un rectificador tipo puente de onda completa se obtiene un voltaje directo, los voltajes mas altos son utilizados en directamente para los transistores de salida de potencia.

BIBLIOGRAFIA

- Reparación de receptores FM stereo

- www.recefm.htm

- Práctica 6 – Estudio de un receptor de FM modelo TMF556 de ALCATEL para la banda de 406-440MHz PDF