Sintonización automática de los circuitos

Al crear transmisores automatizados , no asistidos por personal de servicio, hay que tener en cuenta que con el cambio de la frecuencia operacional, el modo de funcionamiento y las antenas, tiene que asegurarse: la resintonización y alineación automáticas de los circuitos, así como el mantenimiento automático de su régimen de trabajo, potencia oscilatoria e índices cualitativos.

Principios generales

Los principios generales de sintonización automática de los circuitos con arreglo a los generadores de válvulas, en los cuales principalmente se usan circuitos oscilatorios resonantes. Los sistemas de sintonización automática de los circuitos se dividen en dos clases.

Sistemas de sintonización aproximada

1. Sistemas de sintonización aproximada, durante la cual el elemento de alineación del circuito se c oloca en la posición correspondiente a la resonancia ver Fig. 3.15.

Fig. 3.15

Para la frecuencia prefijada. Estos sistemas pueden reajustar el circuito en una amplia gama de frecuencias, pero no poseen la exactitud requerida. Después de ejecutar la orden, el sistema ya no reacciona posteriormente a una posible desintonización del circuito.
La sintonización aproximada puede realizarse mediante sistemas de seguimiento (servosistemas), captadores de frecuencia y la resintonización automática.

Sistemas de sintonización exacta

2. Sistemas de sintonización exacta, los cuales reajustan el circuito después de su sintonización aproximada. Estos sistemas no abarcan gamas como el sistema anterior, pero aseguran la, precisión requerida de sintonización.
Existen además sistemas basados en el funcionamiento conjunto de los sistemas de sintonización aproximada y exacta de los circuitos, ver Fig. 3.16.

Fig. 3.16

Sistemas de seguimiento

Los sistemas de seguimiento se usan mucho en transmisores automatizados de banda ancha, sobre todo al trabajar en conjunto con sistemas de sincronización precisa de los circuitos. Su principio de funcionamiento se ilustra en la Fig. 3.15. Cuando varía la posición del eje fundamental.

Posición del eje de alineación

Con la posición del eje perteneciente al elemento de alineación (EA) se altera. Las tensiones medidas en los captadores de posición de los ejes son proporcionales a los ángulos de giro de estos últimos. En caso de desadaptación (E1 ≠ E2) la señal de error ΔE = E1 - E2 se aplica al mando eléctrico de seguimiento (motor eléctrico) M, instalado en el eje del elemento de alineación, el cual modifica la posición de este último hasta adaptar por completo los ejes.
En calidad de captadores se usan potenciómetros con contactos corredizos y transformadores giratorios (selsynes). Si el transmisor funciona en unas cuantas frecuencias fijas se usan captadores de posición de ejes que se conmutan según el número de ondas fijas, así como fiadores mecánicos de posición del elemento de alineación. Esto abrevia el tiempo de resintonización, pero reduce su precisión.

Sistema con captador de frecuencia

Un sistema con captador de frecuencia se da en la fig. 3.16. En el eje del motor eléctrico se instalan el rotor del condensador C y el elemento de sintonización del circuito. Desde el excitador, a través del transformador, hacia los puntos a - b se aplica la tensión cuya frecuencia es igual a w1. Las, tensiones Uc y Ur de los puntos a – c y b – c se aplican a los diodos D1 y D2 a las salidas de los cuales los potenciales se adicionan. La tensión sumaria de salida es igual a Esa1. Si 1/w1C≠R, las tensiones en los diodos D1 y D2 son diferentes y el motor eléctrico gira hasta conseguir que la C=1/w1R y Esa1=0. La presión de resintonización del circuito depende principalmente del grado de concordancia de las leyes siguiendo las cuales varían la capacidad y la posición del elemento que sintonizan el circuito (para distintos ángulos de rotación del motor eléctrico).

Sistemas de resintonización automáticas

Los sistemas de resintonización automáticas ajustan el circuito al máximo de tensión (corriente). Dichos sistemas pueden hacerse de varios tipos. El sistema con memoria cuando ingresa la señal de inicio de la resintonización, el elemento de alineación pasa a la posición extrema, por ejemplo correspondiente a la frecuencia más baja, automáticamente se conecta los circuitos memorizadotes y comparador y el motor comienza a girar. En el estante de la resonancia, el dispositivo memorizador registra la máxima tensión en el circuito. Al llegar al otro extremo el motor automáticamente invierte la marcha y comienza a girar en dirección puesta. Durante esto, la tensión del circuito se compara con la resonante, registrada en la memoria y en cuanto esta se iguala el motor se iguala.

Ventaja de los sistemas de seguimiento

La ventaja de los sistemas de seguimiento y con captadores de frecuencia y fase reside en la elevada rapidez con que se realiza la resintonización, mientras que la imperfección consiste en que se reduce la precisión de alineación durante el servicio (al cambiar las válvulas, modifican los parámetros del circuito). Por el contrario el sistema de resintonización automática son capaces de considerar las alteraciones de la frecuencia propia del circuito al sustituir válvulas y al modificar los parámetros de los circuitos y de la antena. No obstante, la velocidad de resintonización resulta baja incluso al pasar a la frecuencia vecina, ya que la resintonización comienza cada vez a partir de las posiciones extremas. El sistema de seguimiento tiene respecto a los otros dos una ventaja importante que consiste en la posibilidad (le resintonizar el transmisor en estado «frío» (desconectado).

Una amplia difusión entre los sistemas de sintonización precisa ha obtenido el sistema con demodulador de fase (captador de fase). Este sistema se basa en la comparación de las fases entre las tensiones en la rejilla y ánodo de la válvula del generador resonante. El desfasaje durante la sintonización es (le 180° al mismo tiempo es conocido que la tensión nula a la salida del captador de fase corresponde al desfasaje de 90° entre las señales. Por eso para que el captador de fase entre en acción es necesario desfasar en 90° una de las tensiones. Esto se consigue acoplando circuitos RC, como se muestra en el esquema de la Fig. 3.17. En ésta viene representado el diagrama vectorial de tensiones del captador de fase correspondiente a la sintonización en resonancia del circuito anódico del generador; con líneas de trazos se ilustra el diagrama del circuito no sintonizado.

Fig. 3.17

Si el circuito se desintoniza, a la salida del captador de fase surge la tensión Esa1 > 0, que incide sobre el sistema de mando del motor de alineación. Después de que el circuito anódico se sintonice, la tensión Fsa1 se anula y el motor se detiene. Este sistema se usa mucho debido a su elevada precisión de sintonización, una amplia banda de captura y al seguimiento de las alteraciones de la frecuencia propia del circuito.

En los sistemas examinados los circuitos se resintonizaban y alineaban mediante motores eléctricos u otros aparatos mecánicos. La frecuencia propia del circuito se cambia modificando la capacidad o inductancia del mismo recurriendo a contactos corredizos. Por esta causa el tiempo de resintonización es bastante prolongado (varios segundos). Los sistemas con mando eléctrico están libres de estas imperfecciones. En ellos la inductancia o capacidad del circuito se modifica variando la corriente o tensión de mando (de control). Para este fin se usan bobinas de inductancia con núcleos de ferrita, cuya permeabilidad magnética varía entre amplios límites al cambiar la corriente de premagnetización. En este caso las bobinas de inductancia pueden calcularse para potencias reactivas grandes, es decir, utilizarse en transmisores de gran potencia. Señalemos que las capacidades variables varicaps y variconds [viene de variable) cond(ensador)]- controladas por tensión, en transmisores de grandes y medianas potencias no se usan por su bajo factor de calidad y las dificultades que se presentan al extraer el calor que se disipa en el dieléctrico.

Fuentes

• Shajguildoian V. V. Transmisores de radio, p: 98-100. Editorial Mir Moscú.