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18/07/2011 #1


Duda Antiguo Generador Radio frecuencia
Hola,
Me pasaron un generador de radio frecuencia valvular. Especificamente el Signal Generator E-200-C en muy muy buen estado. Por la red Conseguí el manual y dentro de los 3 circuitos que también encontré por ahí encontré el que debería corresponder a mi modelo. Con esto me puse a controlar si internamente estaba todo original y me sorprendió el hecho de que hasta las valvular parecen ser las originales. No llegue a sacar fotos del mio, por lo que estoy poniendo unas que encontré por internet pero iguales a lo que vi en el mio.
El Generador tiene 6 bandas de frecuencia, cada una de ellas cubre:
A: 90 - 250 KHZ
B: 220 - 600 KHZ
C: 1.6 - 5 MHZ
D: 4.2 - 12 MHZ
E: 9 - 30 MHZ

Ahora luego de cambiar el cable de alimentación (que estaba muy mal) lo encendí y aparentemente funciona todo ok. Conecte el osciloscopio a la salida de RF y encontré un problemita. A medida que me desplazo por una banda (sobre todo de la C hasta la E) la función varia en su amplitud, osea que tengo variaciones de voltage con lo cual, realmente no se si puede llegar a deberse al agotamiento de alguna de las valvulas ya que no tengo ningún tipo de experiencia con válvulas.

Por las dudas revise:

Resistencias: todas ok y en el lugar correspondiente según esquema.

Capacitores: midiendo capacitancias con mi tester (frecuencia de prueba 100hz) solo los capacitores C8 y C6 me arrojaron valores inestables y aleatorios. El C8 debería medir 0.05nf y el tester medio enloquecido mostraba valores que iban de 0.4nf a 0.03nf. El C6 debería medir 0.2nf y el tester mostraba valores que iban de 0.7 a 0.5nf.
Tambien es la primera vez que veo este tipo de capacitores cuadraditos que en el manual llaman como "silver mica 1% padder condenser" y quizá mi tester enloquezca solo con ellos ya que el resto esta bien y con los valores según el esquema. Ademas como la frecuencia de prueba de mi tester para capacitancias es de 100hz, estos capacitores funcionan mucho mas arriba de eso por lo que quizá estén bien y mi tester sea incapaz de medirlos.

Las válvulas son:
5y3-gt
6c5
6sj7

Describo mas en detalle la falla que encuentro:
1- Fijo un rango por ejemplo 1.6 - 5 mhz
2- Comienzo a girar el dial para variar la frecuencia
3- La frecuencia varia perfectamente y controlé las medidas de frecuencia con el osciloscopio y son realmente muy precisas.
4- El Problema viene con la amplitud de la función al llegar a ciertas frecuencias la amplitud se incrementa mucho y en la parte superior de la onda en algunas frecuencias se arman unos picos medios raros.

Mis dudas:
- ¿Serán las válvulas agotadas?
- Teniendo en cuenta la frecuencia de prueba de mi tester en capacitancias ¿serán los capacitores C8 y C6?, de cambiar estos, ¿tipo de capacitor me aconsejan?
- o Será que en este tipo de generadores la amplitud variaba de esta forma. (espero que no ya que necesito que ella sea invariable)

Agradezco de atemano!
Saludos
18/07/2011 #2


pueden ser las valvulas pero:

Acuerdate tambien de que para cada frecuencia de operacion hay un tamaño de antena diferente para cada una de ellas es decir.
que el tamaño de la antena es mas eficiente en cierta frecuencia de transmisión que en otra frecuencia...
es decir entre mas grande sea la frecuencia, menor deve ser el tamaño de la antena omnidireccional y viceversa.

esto quiere decir que si utilizas un analizador de espectros seria mejor la prueba de tu equipo.
oviamente el tamaño de la antena tambien afecta en la amplitud.

quizas la punta del Generador de RF que conectas al Osciloscopio sirve como antena, ahora como te digo el tamaño de la antena depende mucho para la frecuencia de transmision.

para elejir la frecuencia de transmision necesitras calcular una longitud de la antena omnidireccional por ejemplo.

LA AMPLITUD DEPENDERA DE LA FRECUENCIA DE TRANSMISION SI TIENES LA MISMA ANTENA PARA CULQUIER FRECUENCIA DE TRANSMISION. esto quiere decir que hay un rango de frecuencias para la cual la antena es mas eficiente en la transmision de esas señales, y por lo tanto te va a dar mucho mas ganancia y amplitud en esas frecuencias.

oviamente te va a transmitir en cualquier frecuencia, pero solo que no en cualquier frecuencia te va a dar mas ganancia, mayor amplitud y oviamente mas potencia para esto hay un rango de frecuencias para transmitir con mayor eficiencias y dependera del tamaño de la antena...

lo que puede ser es que el cable o punta de osciloscopio sirva como antena y por eso se este atenuando la amplitud de la transmision para ciertas frecuencias.

Lo que yo te recomiendo es que uses un analizador de espectros para hacer las pruebas.

RECUERDA EL TAMAÑO DE LA ANTENA DEPENDE DE LA FRECUENCIA DE TRANSMISION O VICEVERSA.

ENTRE MAS GRANDE ES LA FRECUENCIA DE TRANSMISION MENOR ES EL TAMAÑO DE LA ANTENA, Y ENTRE MAS PEQUEÑA LA FRECUENCIA DE TRANSMISION MAYOR ES EL TAMAÑO DE LA ANTENA...



(100 x 106)  (0.96)(3x108)
  2.88X108 /100X106 2.88 mt
/4  2.88/4  0.72 mt


F = Frecuencia de operación
 = Longitud de onda
K = Factor de velocidad del material
C = Velocidad de las ondas electromagnéticas
en el espacio libre

ejemplo:

para una antena omnidireccional de alumninio
f=100Mhz
landa= 106
k=0.96
c = velocidad de la luz


la frecuencia de operacion se elije de 100 MHZ
el tamaño de la antena nos da 0.72 mts o 72 cmts.
(es la que miden la de los carros es de 72 cmts. aprox.)

porque creen que los celulares traen una antena mas chica dentro de ellos?

R= porque manejan una frecuencia mas alta que la de la radio FM en MHz y los celulares en GHZ

poreso es que les digo que entre mas grande la frecuencia menor es el tamaño de la antena.

porue creen que los radios de AM manejan una frecuencia mas baja y por lo tanto no traen una antena muy larga como de 5 - 10 metros aprox.
R= es poreso que traen las bobinas dentro de los radios de AM, ahi estan enrredados los 5 o 10 metros de alambre que deberia de medir la antena a lo largo.

para otra frecuencia nos va a dar otro tamaño de antena que dependera de la frecuencia de TX.

si no tienes un ANALIZADOR DE ESPECTROS, puedes hacer lo siguiente, no le he calado pero haber si funciona.

Asi que si pones un cable mas corto el de las puntas de osciloscopio para frecuencias altas te dara una buena amplitud en el osciloscopio.

y si pones un cable un poco mas largo para frecuencias bajas te dara una buena amplitud en el osciloscopio.

Ya e desarmado esos equipos y los radios de AM Y FM viejos Me gustan como HUELEN!
18/07/2011 #3

Avatar de Black Tiger1954

Será que en este tipo de generadores la amplitud variaba de esta forma. (espero que no ya que necesito que ella sea invariable)
La amplitud en este tipo de generadores no es constante, si necesitás que lo sea, no es este el instrumento adecuado.
19/07/2011 #4


elchicharito muchas gracias por toda la data que me brindaste ya estoy leyendo sobre las distintas cosas que me comentas.
También muchas gracias Black Tiger1954 por lo que me comentas sobre la amplitud. Sospechaba que quizá no sea constante ya que el generador posee 2 controles "RF control 1" y "RF control 2" que permiten ajustar esa amplitud. Por algo los han puesto ahí.
Al margen de todo esto quería investigar sobre resonancias en bobinas con núcleo de aire.
Mi idea original (desconociendo que la amplitud en estos instrumentos varia) era conectar la salida de RF a una bobina con núcleo de aire que hice yo mismo L1 y verificar su frecuencia de resonancia teórica en la practica.
Como ya deben haber deducido mi actual problema es que la amplitud me varia y no puedo saber si el incremento de la amplitud se debe a la variación de la amplitud propia del generador o la resonancia de la bobina.
Pero se me ocurrió una forma, voy a probarla y ver que valores me arroja así de paso controlo la exactitud de la frecuencia que marca el Generador con respecto al teórico.
Voy a subir imágenes y cálculos en cuanto termine porque quizás este errado o quizás no pero seguro en algún momento esto puede servir de ayuda a otro internauta futuro con inquietudes parecidas.
Pronto subo todo!
Gracias
25/07/2011 #5


Bueno,
Paso a comentarles algunas pruebas que estuve haciendo para comprobar el funcionamiento. Luego de leer sus comentarios y un poco de “ARRL - The Radio Amateur's Handbook 1936” logre hacerme una idea de cómo comprobar el funcionamiento de Generador RF.

1- Construí 2 bobinas (sobre un tubo de PVC de 19mm de diámetro) a las que llamé:

- BOBINA 02 a la más larga => B02
- BOBINA 03 a la más corta => B03

Adjunto datos detallados de ambas.

2- Experimentando un poco con la B02 (siempre con el Generador de RF apagado), se me ocurrió quitar todas las puntas del osciloscopio poner los controles para medir niveles bajos de voltaje y conectar uno de los extremos de la bobina en el centro del Terminal del osciloscopio y el otro extremo a tierra. Luego comencé a variar los controles de tiempo y de pronto me asombre al observar una gráfica senoidal que describía una frecuencia de 3000khz. Esta frecuencia se contradice con la frecuencia que me arrojo el calculo. PERO NO HABLEMOS AHORA DE ESTA CONTRADICCIÓN QUE VA A SER TEMA DE MI PRÓXIMO MENSAJE. Sigamos con la frecuencia que obtuve.

2.a. Mi primer pensamiento fue => “Voy a cambiar B02 por B03 a ver si esta señal cambia”. Efectivamente la señal volvió a ser senoidal pero la frecuencia cambio trazando una frecuencia de aproximadamente 6182khz. Lo que obviamente es lógico a menor longitud de bobina mayor frecuencia.

2.b. Si estar conectada a ninguna fuente de alimentación ambas bobinas trazaban en el osciloscopio una frecuencia senoidal propia de cada una. Lo que parece ser su frecuencia natural de resonancia.

2.c. Para ver si algún artefacto de mi casa estaba generando o induciendo esa frecuencia en las bobinas, desconecte absolutamente todo menos el osciloscopio. Ósea apague la Pc, el MODEM inalámbrico, teléfonos, celulares, heladera, losa radiante, TODO.
Instantáneamente la señal se hizo casi plana. Por lo que lleve los controles del osciloscopio al máximo de sensibilidad y volví a percibirla, mucho mas tenue pero de igual frecuencia.
Lo que me hizo pensar que tanto B2 como B3 captaban algún armónico de algún artefacto (Supongo que de la PC) pero estos no modificaban su frecuencia solo su amplitud. O sea que las bobinas ganaban voltaje pero seguían mostrando la misma frecuencia propia de cada una.

3. El paso siguiente que (seguro ya lo suponen) fue encender el Generador de RF sin ninguna punta en él y girar el dial en el rango que incluyen los aproximados 3000 khz que me describía B2. En cuanto llegué a los 3000 khz la señal se incremento en amplitud exageradamente, por lo que tuve que cambiar la escala de voltaje en el osciloscopio para volver a verla completa.
Esta prueba me fue suficiente para saber que el Generador RF esta funcionando correctamente ya que cuando en su dial marcaba unos 3000khz B2 conectada en el osciloscopio resonó con esos 3000khz marcándome un máximo en el osciloscopio.
Obviamente hice lo mismo con B3 y todo sucedió igual pero con aproximados 6000khz.

4. Luego coloque la punta al Generador de RF y la acerque a B2 y note que la señal que ella recibe se hace máxima en el lado opuesto a la conexión a tierra. Pero con el cable próximo a la bobina al tener mas voltaje me puse a girar el dial y barrer distintas frecuencias sobre B2.
Con esto comencé a encontrar que si aumento la frecuencia hacia arriba de 3000khz no vuelvo a encontrar resonancias, pero si la disminuyo encontré armónicos:

Bobina 02 – aprox. 3000 khz - 1/1
Bobina 02 – aprox. 1540 khz - 1/2
Bobina 02 – aprox. 990 khz - 1/3
Bobina 02 – aprox. 750 khz - 1/4
Bobina 02 – aprox. 600 khz - 1/5
Bobina 02 – aprox. 500 khz - 1/6 – No lo pude ver reflejado en el osciloscopio
Bobina 02 – aprox. 429 khz - 1/7
Bobina 02 – aprox. 375 khz - 1/8 – No lo pude ver reflejado en el osciloscopio

Y note que los impares son mas intensos que los pares, o sea 1/1 el mas intenso, le sigue 1/3, después ½ pero después 1/5.
Para aclarar bien, esas frecuencias armónicas (al menos en la conexión tal cual esta hecha) no alteran para nada la frecuencia de resonancia que se mantiene constante lo que producen es al llegar a ellas un incremento en la amplitud que es máximo en 1/1 y decrece en la medida que aumenta el denominador siendo mayor generalmente con numeradores impares.

Como les comenté esta modesta investigación me abrió nuevas inquietudes, por ejemplo:

Si mi B2 oscila naturalmente a 3041 Khz con sus 9,67mts algo en el calculo de la longitud de onda no me cierra (vean imagen adjunta). Ya que la longitud me daría 98,65m y mi B2 parece resonar naturalmente a 3041khz con sus 9,67mts arrollados (ver datos bobina de ser necesario)
¿Que puede estar pasando?. Si la frecuencia de resonancia como explique mas arriba es correcto. Algo debe estar pasando con C que debería ser 10 veces más chica o me falta algún coeficiente ¿Alguien se imagina que puede estar pasando?
Gracias de antemano!
Imágenes Adjuntas
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03/08/2011 #6


Al abrir este tema mi idea era comprobar el funcionamiento del Generador de RF que me habían dado. En mis anteriores comentarios logre darme cuenta que parece funcionar correctamente. Pero mientras me imaginaba como probar eso (con el generador apagado) saqué las puntas de osciloscopio, conecté la bobina B2 directamente al centro del conector de la punta del osciloscopio por un extremo (superior) y el extremo inferior de la bobina a tierra. Luego llevé los niveles del osciloscopio hacia el lado más sensible. El osciloscopio me mostró una onda senoidal. Supuse que era la frecuencia de resonancia, pero me propuse encontrar la forma de comprobarlo teóricamente. A continuación describo como lo hice y formulas y bibliografía consultada.
Para mi todo es parte de lo mismo, pero quizás el moderador del foro prefiera moverlo a un nuevo tema, esto lo dejo libre a su criterio.


VALORES TEÓRICOS (según imagen hoja de cálculo B2):

L= 78.66uH
C= 5.8 pF

VARLORES MUESTREADOS, luego de construir la Bobina y medir con mi tester (frecuencia de prueba 100hz en inductancias y capacitancias).

L= 75 uH
C= 65.8 uF
F: Frecuencia aproximadamente 3050 hz. Según conexión al osciloscopio que explique en mi mensaje anterior.


PROBLEMAS:

- Las capacitancia estimada según formula (ver imagen calculo B2) esta muy alejada de la que en realidad mido.

- Olvidándome temporalmente del problema en el calculo teórico de la capacitancia voy a calcular la frecuencia empleando los valores muestreados para controlar si la frecuencia que leo en el osciloscopio es la de resonancia. Calculando la frecuencia según:

F=1/(2.Pi.Raiz(L.C))

F = Frecuencia de resonancia [Hz]
Pi=Numero Pi
L= Inductancia [H]
C= Capacitancia [F]

F=1/(2.Pi.Raiz(0,000075x0,0000658)) = 6948.16Hz


ALGO ANDA MAL! YA QUE ESTA LEJOS DE LOS APROXIMADOS 3050HZ (según imágenes).

¿Como sigue esto?

Opciones:

OPCION 1- “La frecuencia que mido es cualquier otra frecuencia y No la de resonancia. Alguna frecuencia que recibo, quizás de algún artefacto cercano. Mi intuición me dice que no es esto.
¿Por que?
Al realizar el mismo procedimiento con B3, no me arroja la misma frecuencia sino que la grafica cambia y la frecuencia aumenta inversamente proporcional a la disminución de la longitud. O sea B3 es mas corta que B2 y el osciloscopio muestra mayor frecuencia. Por lo que me inclino a pensar que lo que veo es la frecuencia de resonancia de la bobina.”


OPCION 2- “Las formulas y cálculos que estoy usando están mal. Muchas veces leemos libros escritos y redactados de otros libros y hay errores o mal interpretaciones que se van sumando. Otras veces por desconocer empleamos mal las formulas.
Momento de recurrir a los libros. (Mi intuición me dice que las formulas están mal y que lo que mido es efectivamente la frecuencia de resonancia de la bobina B2)”

Obviamente sigo con la opción 2!!

DESARROLLO DE LA OPCION 2

A LEER!!!
Busque implacablemente y sobre todo (intencionalmente) en libros antiguos, principios del siglo XX. Mi biblioteca virtual fue archive.org
Y finalmente después de este tiempo encontré mi respuesta.

Bibliografía consultada:

Publicacion: Electrical world (1883) Volumen: 65, Jan-Jun 1915
Articulo: "The electrical Constants of Antennas" By Louis Cohen
Pagina: 286-288

Publicacion Citada en este articulo: "Formula and Tables for the Calculation of Alternating Current Problems"
Autor:Louis Cohen
Pagina: 238

Publicacion: United States. National Bureau of Standards 1919
Autor: John Milton Miller
Paginas:677-696




Resumiendo:

Para una bobina conectada a tierra en su extremo y libre en su otro extremo la frecuencia de resonancia viene dada por:

F=1/(4.Pi.Raiz(L.C))



F = Frecuencia de resonancia [Hz]
Pi =Numero Pi
L= Inductancia [H]
C= Capacitancia [F]

Entonces para B2:

F=1/(4.Pi.Raiz(0,000075x0,0000658)) = 3559hz

La diferencia entre los 3050hz medidos por el osciloscopio y los 3559hz que arroja mi actual cálculo teórico es inferior al 20% y me imagino que se atribuye a pequeños errores en las mediciones de inductancia y capacitancias de mi tester. Por lo que mi impresión es que la verdadera frecuencia de resonancia de B2 es la que mide el osciloscopio según la conexión que explique mas arriba.


En mi próximo mensaje voy a subir el articulo "The electrical Constants of Antennas" By Louis Cohen, lamentablemente esta en ingles, pero me pareció un método interesante, simple (emplea una grafica) y preciso. Tambien voy a subir un par de datos en cuanto armonicos, voltajes que encontré en estos libros según esta conexión.

Saludos cordiales
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg Formula-Resonancia.jpg (32,7 KB (Kilobytes), 2 visitas)
03/08/2011 #7

Avatar de Black Tiger1954

Hola.
La medición de la frecuencia de auto-resonancia de un inductor no es fácil. Te recomiendo este trabajo: http://www.g3ynh.info/zdocs/magnetic...s/self-res.pdf
No obstante algunas apreciaciones:
Una bobina no auto-oscila, si tiene una frecuencia de auto-resonancia. Lo que vos estás viendo en el osciloscopio es una señal "captada" y tal como sucede con cualquier circuito resonante, las señales que estén más cerca de la frecuencia de resonancia van a ser las que aparezcan con mayor amplitud.
También tenés otro trabajo interesante acá: http://www.cliftonlaboratories.com/s...nant_Frequency
03/08/2011 #8


Black Tiger1954, gracias por los datos. Voy a leer detalladamente los artículos que me comentas y si encuentro ejemplos vos a comparar los resultados.
No se si lo que comumente se llama "autoresonancia" es la frecuencia de "resosancia aerea" (que es la forma en que me refiero a la frecuencia que estoy midiendo).
O sea no estoy midiendo la bobina suelta en el espacio, la mido con un extremo libre y el opuesto a tierra.
Por lo que leí en la bibliografia que te comento en mi mensaje anterior, según la forma en que están conectados los extremos de la bobina, esta frecuencia varia según:

- Extremo a tierra y otro libre => f=1/(4.(raiz(L.C)))
- Dos extremos a Tierra => f=1/(2.(raiz(L.C)))
- Dos extremos Libres=> f=1/(2.(raiz(L.C)))
- Circuito cerrado en si mismo=> f=1/(raiz(L.C))

Esto esta en "Formula and Tables for the Calculation of Alternating Current Problems"

Mientras tanto dejo el articulo que comente "The electrical Constants of Antennas" By Louis Cohen.
Saludos
Archivos Adjuntos
Tipo de Archivo: pdf The electrical Constants of Antennas_Louis Cohen.pdf (1,39 MB (Megabytes), 3 visitas)
03/08/2011 #9

Avatar de Black Tiger1954

No entiendo muy bien........ vos qué querés medir de la bobina en cuestión y para qué querés ese dato?
03/08/2011 #10


tal vez
no se si hayan respondido ya de esta forma, pero hay dos causas, sabemos que los amplificadores necesitan de mas ganancia cuando la frecuencia aumenta para mantener la salida al mismo nivel, si es poca la atenuacion esta bien la señal, si se atenua bastante no se si tenga un CAG incorporado posiblemente el control de ganancia este mal, saludos espero sirva.

exito.
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