Amplificador de radiofrecuencia en receptores AM

De EcuRed
Amplificador de radiofrecuencia en los receptores de amplitud modulada. (AM)
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Concepto:El amplificador de RF es la primera etapa de un receptor de AM o FM y se encarga de amplificar o elevar el nivel de la señal de RF seleccionada.
Amplificador de radiofrecuencia en los receptores de amplitud modulada. En receptores de radio, una vez captadas las ondas a través de la antena; se hace necesario seleccionar la señal que se desea recibir o escuchar. Este proceso de selección de la señal de radiofrecuencia RF, se realiza a través del circuito resonante de entrada. En los receptores superheterodinos, la señal seleccionada pasa a un circuito capaz de amplificarla, o sea, aumentar su amplitud o ganancia, ya que ésta hubo de recorrer grandes distancias desde el transmisor. El amplificador de RF es la primera etapa de un receptor de AM o FM y se encarga de amplificar o elevar el nivel de la señal de RF seleccionada.

Contenido

Características de la etapa amplificadora de radiofrecuencia (RF)

En la amplificadora de radiofrecuencia (RF) están incluidos el circuito resonante de entrada y el paso amplificador de RF como tal. La función básica de la etapa, consiste en seleccionar y amplificar al nivel requerido cualquier señal que esté comprendida en la banda de sintonía o en las bandas de sintonía con que cuenta el receptor.

Aunque existen receptores que no utilizan amplificador de RF, éste tiene varias ventajas:

  • Aumenta la sensibilidad del receptor. El amplificador de RF hace mayor la intensidad de la señal captada antes de ser acoplada al mezclador o heterodino.
  • Brinda al receptor una relación señal ruido más favorable es decir aumenta el nivel de la señal con el menor ruido posible.
  • Aumenta la selectividad del receptor. Al colocar un paso amplificador de RF, se agregan al receptor más circuitos sintonizados para ejecutar el acoplamiento con el siguiente paso.
  • Disminuye la posibilidad de interferencias en la antena provenientes del amplificador local.

Amplificador de RF en amplitud modulada (AM)

El amplificador de RF en los receptores de radio se conoce como amplificador de banda estrecha y no es más que un amplificador sintonizado. El mismo debe emplear un transistor que funcione correctamente en la gama de frecuencias altas de RF. Estas frecuencias pueden llegar al valor de 1500 Hz para la bandas de Onda Larga (OL) y Onda Media (OM) y hasta 20 0 30 MHz para las bandas de Onda Corta (OC).

El funcionamiento de los transistores en alta frecuencia difiere del de baja frecuencia, ya que las características y sus parámetros varían notablemente a causa de la consideración de las capacidades interelectródicas. Estas capacidades a bajas frecuencias presentan una reactancia capacitiva (Xc) muy elevada y se comporta como un circuito abierto por lo que no afectan en nada el funcionamiento del circuito.

Sin embargo a altas frecuencias, las capacidades interelectródicas tienden a cortocircuitarse ya que la reactancia capacitiva (Xc) es muy pequeña. Al comportarse como un circuito cerrado en el caso de la capacidad interelectródica base_emisor (Cbe), reduce la tensión de la señal de entrada. Al cortocircuitarse la capacidad interelectródica colector_base (Ccb) evita el aislamiento del circuito de salida del transistor respecto al de entrada, esto provoca la realimentación de la tensión de salida con respecto hacia la entrada, implicando que el transistor oscile (efecto Miller).

Estos efectos causados por las capacidades interelectródicas en altas frecuencias se traducen en una reducción de la ganancia del transistor utilizado como amplificador de RF.

Para reducir estos efectos se utilizan varios métodos que pueden combinarse entre ellos o utilizarse de forma independiente. Estas variantes son:

  • Utilizar transistores especiales cuya frecuencia de corte a las altas frecuencias sea superior al valor de frecuencia más grande que se desee sintonizar en el amplificador.
  • Utilizar circuitos de neutralización para la realimentación indeseable que producen las capacidades interelectródicas base_colector (Cbc). Esta consiste en conectar entre los terminales de entrada y salida del transistor un capacitor de pequeño valor para que contrarrestre el efecto de dichas capacidades.

Circuito resonante de entrada

Circuito resonante
Circuito resonante

El circuito resonante de entrada está ubicado después de la antena y antes del paso amplificador de RF. Este circuito resonante selecciona de todas las frecuencias captadas por la antena y la acopla al siguiente paso. Consta de un circuito sintonizado LC en paralelo el cual realiza la función de selección cuando alcanza su condición de resonanacia (Xl = Xc) donde Xl es la reactancia inductiva del circuito sintonizado y Xc es la reactancia capacitiva del circuito sintonizado.

En una banda de frecuenciass determinada si se desea seleccionar varias señales. El circuito resonante de entrada debe estar concebido para que logre la condición de resonancia en todas las frecuencias de la banda de sintonía del receptor.

Al hacer que los valores de inductancia y capacidad sean variables de forma tal que siempre se mantenga esta condición de resonancia se pueden obtener diferentes valores de frecuencia de resonancia en una banda de frecuencias determinada.

Para lograr lo anterior, el circuito resonante de entrada está formado por inductores enrollados sobre núcleos de materiales magnéticos que pueden ser: ferrita o ferrocarbonilo, los cuales pueden ajustarse y de esta forma se varía la inductancia (L) del circuito. En el caso de la variación de la capacidad, se utilizan condensadores variables. En el análisis de los circuitos resonantes, los factores más importantes corresponden a la impedancia y el factor de calidad Q, donde mientras más alto sea el valor del factor de calidad de la bobina del circuito resonante mayor será la tensión obtenida en el circuito y la ganancia del paso amplificador de RF será mayor.

Circuitos resonantes de entrada para receptores multibandas

Los receptores que funcionan para las bandas de Onda larga (OL), Onda media (OM) y Onda corta (OC) son llamados receptores multibandas, utilizan conmutadores para seleccionar la banda de frecuencia donde se desea sintonizar una frecuencia dada. Esta conmutación de bandas implica la selección de un circuito sintonizado que cubra la banda deseada.

En estos circuitos se utilizan además capacitores variables de ajuste conocidos como trimmers debido al efecto que producen en la banda de frecuencia las capacidades parásitas. Los trimmers se conectan en paralelo a los inductores de sintonización para compensar los efectos de estas capacidades parásitas y su valor capacitivo se hace más efectivo en el margen de las altas frecuencias de la banda de sintonía. Estos capacitores variables una vez ajustados no se vuelven a variar adoptando una capacidad fija en el circuito resonante.

Los receptores multibandas poseen una antena de ferrita sobre la cual se montan los enrollados para cada banda. Tiene además un conmutador que selecciona el circuito sintonizado primario y al mismo tiempo selecciona el devanado de acoplo secundario. Los receptores de onda corta (OC) suelen disponer de varias sub-bandas de sintonía y varios circuitos sintonizados de entrada debido a la amplia gama de frecuencias que posee la onda corta.

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Fuentes

  • Nellar Crespo, Jorge. Receptores de Radio. Editorial Pueblo y Educación. 1986