Introducción

Proponemos el armado de un sistema de control remoto multicanal consistente en un módulo transmisor y un receptor compuesto de dos módulos: el receptor propiamente dicho y los bloques de filtro, capaces de activarse para la frecuencia de un canal y rechazar las frecuencias correspondientes a otros canales.
El sistema opera en frecuencias de 27MHz o 72MHz y la potencia del transmisor es suficiente como para cubrir distancias de 100 o 200 metros.
El montaje es sencillo pero requiere cuidadosos ajustes, cuya complejidad aumenta en la medida que se incrementa el número de canales.
Vea en la figura 1 un diagrama en bloques del sistema que proponemos armar. Contamos con un transmisor capaz de emitir señales de diferentes frecuencias “montadas” o moduladas sobre una portadora y un receptor compuesto por el módulo receptor propiamente dicho y varios módulos de filtro selectivos de frecuencia.

El Transmisor

Para un sistema multicanal modulado en tono, debemos tener un transmisor de amplitud modulada. Hay diversas maneras de obtener una señal modulada sobre una portadora de RF.
El sistema que describimos puede ser adaptado para operar hasta con 10 canales, si bien el modelo básico muestra sólo dos canales.
Las alteraciones o agregados para un mayor número de canales son simples, y serán explicadas en este mismo artículo.
Una de las características importantes de nuestro transmisor es su tamaño reducido, que lo hace totalmente portátil, como sugiere la figura 1 en la cual también se muestra el diagrama en bloques.
La alimentación del transmisor puede hacerse con 6 o 9 volt, y todos los componentes son comunes, no habiendo necesidad de un control de frecuencia por cristal, a menos que el lector desee el máximo de estabilidad de funcionamiento.
En la figura 2 mostramos los dos bloques que forman este pequeño transmisor de radiocontrol.
El primer bloque representa una etapa de modulación, que tiene por base un multivibrador astable, como muestra la figura 3.
Este multivibrador oscila en una frecuencia que depende tanto de los valores de los capacitores de acoplamiento (C1 y C2) como de los resistores de polarización de base (R1 y R2).

La frecuencia de este oscilador puede calcularse con aproximación mediante la fórmula:

f = 1/R.C

Donde f es la frecuencia en Hertz, C la capacidad de C1 o C2 que deben ser iguales, y R es la resistencia de R1 o R2 que también deben ser iguales.
Como los componentes tienen una cierta tolerancia, los resistores de base pueden ser ajustados para compensarlas, llevando al oscilador exactamente a la frecuencia de recepción
Así, fijamos los capacitores y alteramos por medio de trimpots la resistencia de uno de los transistores, en su polarización de base, de modo de desplazar la frecuencia en la banda de operación según los canales deseados.
Como muestra la figura 4, podemos colocar diversos trimpots con los interruptores que integran el circuito, produciendo entonces la frecuencia del canal correspondiente.
Así, para C1 y C2 de 10nF, podemos variar la frecuencia entre aproximadamente 10kHz para la resistencia del trimpot nula y 1700Hz. Para 100nF tendremos la gama de frecuencias entre 1kHz y 170Hz.
Usted deberá buscar los valores que deben usar de acuerdo con las frecuencias del filtro o filtros, tal como lo explicaremos cuando detallemos el funcionamiento del receptor.
La modulación se hace controlando directamente la corriente del emisor del transistor oscilador.
El circuito básico del oscilador de radiofrecuencia aparece en figura 5. Se trata de un oscilador común en el que la realimentación es realizada por el capacitor colocado entre el colector y el emisor del transistor.
La frecuencia del transmisor depende tanto de la bobina L1 como del capacitor C6, que justamente debe ser ajustado de acuerdo con la frecuencia de recepción del receptor.
La polarización de base del transistor oscilador viene de dos resistores, cuyos valores deben ser elegidos cuidadosamente para lograr el máximo de rendimiento.
Los lectores que lo deseen pueden usar el transistor 2N2218 o el clásico BF494B. Con un 2N2218 se obtiene una potencia de salida mayor, pero las resistencias de polarización deben ser de la mitad del valor que se emplea para un BF494B.
Para el montaje será conveniente usar una placa de circuito impreso, cuyas dimensiones y formato aparecen en la figura 6.
Para soldar los componentes se debe emplear un soldador de baja potencia y herramientas adicionales comunes. El diagrama completo del transmisor se ve en la figura 7.

Para el montaje por parte de principiantes, se deben tener los siguientes cuidados básicos:

a) Comience soldando los transistores. Para Q1 y Q2 observe la posición de los terminales, de acuerdo con los tipos utilizados (vea en esta misma nota cuáles son los terminales para las diferentes matrículas). Sea rápido en el soldado, pues el calor puede afectarlos. Para soldar Q3, note que es diferente a los otros dos. En el caso de un BF494B, la base es el terminal del lado derecho, mirándolo por la parte achatada, a diferencia de los tipos BC en que el terminal de base es el del medio.
b) Suelde después todos los resistores, observando que sus valores están indicados por las rayitas de colores.
c) Para soldar los capacitores, el lector debe observar sus valores, sobre todo en el caso de C1 y C2, que deben elegirse de acuerdo con los canales del receptor.
Será conveniente soldar provisoriamente estos componentes, dejándolos con los terminales largos para el caso que tenga necesidad de cambiarlos, si el ajuste no alcanzara las frecuencias del receptor.
d) Suelde en posición los trim-pots. Adecúe sus terminales para que encajen en la posición correcta en la placa de circuito impreso. Use los tipos de perilla plástica (pre-sets) para facilitar la operación de ajuste manual.
e) Suelde el trimmer C6 haciendo que la placa externa, o sea, la que queda del lado de arriba, sea conectada al polo positivo de la alimentación. Este procedimiento evitará inestabilidades de funcionamiento en el transmisor. Este trimmer es del tipo común miniatura y su valor no es crítico (puede ser de color naranja, verde o azul).
f) La bobina L1 consiste en 5 vueltas de alambre esmaltado AWG22 o 24 sin núcleo, como muestra la figura 8. Raspe muy bien las puntas del alambre esmaltado de la bobina para que la soldadura pueda adherirse.
g) Complete el montaje con la colocación de los interruptores de presión, SW1, SW2 ú otros, según sea el número de canales. Vea que, si el lector desea mayor número de canales, todo lo que tiene que hacer es dejar más espacio en la placa para la colocación de trimpots adicionales, que serán ajustados en su frecuencia y para la conexión de los interruptores correspondientes.
h) Haga la conexión de la antena usando un trozo pequeño de cable común encapado. También puede usar una varilla de metal (antena telescópica) de por lo menos 60 centímetros de largo. El tamaño ideal está alrededor de 90 a 120 cm, para mayor rendimiento en la frecuencia de operación. Es importante que se aísle bien esta antena de la caja y que no quede próxima a los interruptores de presión, pues la proximidad de la mano del operador o de objetos metálicos puede afectar la frecuencia del transmisor cuando está en funcionamiento.

Terminado el montaje, revise todo. Si todo está bien, podemos pasar a la prueba de funcionamiento.

Para la prueba, el lector puede usar el receptor que se explicará a continuación, o sea, puede esperar a su armado para verificar el funcionamiento del transmisor. La salida de dicho receptor puede conectarse a un pequeño amplificador de audio (con el TBA 820 u otros que ya publicamos en diferentes ediciones de Saber Electrónica) de modo de tener un parlante que nos brinde un monitoreo. Otra opción consiste en la conexión directa de un audífono de cristal o de impedancia elevada al receptor (los audífonos de grabadores y radios o walkmans, o de alta fidelidad, no sirven, pues son de baja impedancia).
Es fácil percibir que el receptor está funcionando, por el chillido o incluso por la audición de estaciones distantes.
Después de colocar el receptor en funcionamiento, conecte el transmisor, accionando S3. Verifique que las pilas están buenas y colocadas correctamente.
Apretando el interruptor SW1 o SW2 y al mismo tiempo moviendo el trimmer se debe encontrar la señal del transmisor, que se percibirá como un chillido en el receptor.
Aleje el transmisor para verificar su alcance. Si la señal desaparece a los pocos metros, es porque estaba sintonizando una señal "falsa" y no la fundamental.
Mantenga el transmisor un poco alejado y trate de sintonizar de nuevo el receptor para encontrar la señal más fuerte.
Con la señal más fuerte debe lograr la captación a distancias bastante mayores.
Constatada la operación perfecta del transmisor con respecto al receptor, haga la conexión del receptor a los módulos de filtrado. El ajuste que hay que realizar ahora es de los trim-pots del transmisor y también del filtro en el sentido de lograr concordancia de frecuencia (ya lo explicaremos mejor).
Si usa diversos filtros procure ajustarlos para que funcionen separadamente.
Esta operación es bastante delicada y exige paciencia. Hasta puede ocurrir que el lector no consiga realizar este ajuste en los primeros intentos, porque hay una diferencia en la frecuencia del filtro en relación al transmisor que no puede cubrirse con el ajuste. En este caso el lector debe cambiar los capacitores C1 y C2 por otros valores inmediatamente superiores o inmediatamente inferiores.
Si el lector posee un generador de audio puede, con más facilidad, determinar la frecuencia exacta del filtro y después, por comparación auditiva, obtener al del transmisor.

El Receptor

El "módulo-receptor" que describimos se caracteriza por su gran sensibilidad y simplicidad.
Podrá usarse como etapa de entrada o etapa receptora para sistemas de 1 a 10 canales, y con facilidad el lector podrá instalarlo en barcos, autos y hasta aeromodelos, según el espacio disponible.
Si bien ya hemos descripto el circuito del transmisor propuesto, debemos agregar que para este receptor se puede usar cualquier tipo modulado en tono que opere tanto en la frecuencia de 27MHz, como de 72MHz.
Lo importante es que la bobina del receptor sea tal que responda a la misma frecuencia del transmisor.
Daremos elementos para la construcción de bobinas para las dos frecuencias.
En cuanto al alcance, es evidente que depende mucho más del transmisor que del receptor.
Podemos adelantar que el transmisor de 1 transistor BF494B con alimentación de 9V permite alcances de hasta 50 m. Los transmisores un poco más potentes con 1ó 2 transistores del tipo 2N2218 y alimentación de 9 a 12V pueden tener alcances de 200 a 500 metros en terreno abierto (figura 9). Con un buen ajuste, tanto del transmisor como del receptor y el filtro, con transistores 2N2222, se pueden lograr alcances del orden de los 80 metros.
Nuestro módulo receptor es alimentado por una tensión de 9V y tiene un consumo bastante bajo.
Como antena puede emplearse una varilla de 30 a 60 cm (antena telescópica) y también una antena telescópica común.
Los ajustes para ponerlo en funcionamiento son sólo dos y no se necesita ningún equipo especial. Sólo hace falta el transmisor correspondiente para hacer los ajustes de funcionamiento.
En la figura 10 tenemos el diagrama de bloques del módulo receptor. Se trata de una etapa superregenerativa con un transistor que se acopla a una etapa amplificadora con un transmisor más.
Usando sólo dos transistores, este circuito es sensible como para captar estaciones distantes que pueden oírse acoplando un auricular de alta impedancia en su salida (puntos A y B de la placa receptora, terminales IC2 e IC3 ).
La etapa superregenerativa, como depende de la bobina utilizada, puede recibir señales en 72MHz ó en 27 MHz, las dos bandas más comúnmente usadas para radio control. El circuito básico de la etapa súperregenerativa se muestra en la figura 11. El ajuste de la sensibilidad del receptor se efectúa mediante el trimpot VR1, de manera de lograr el máximo rendimiento sin oscilación.
El choque de RF (L1) impide que las señales de alta frecuencia pasen a la etapa de audio. El trimmer C9 es el que efectúa el ajuste fijo de la frecuencia, llevando el receptor a recibir la señal del transmisor con mayor intensidad.
La señal de audio que corresponde al tono que modula la señal del transmisor, se lleva a una etapa de amplificación que tiene como base a un segundo transistor.
La ganancia del amplificador de esta etapa está alrededor de 100 veces, de modo que se obtiene en la salida, una señal capaz de excitar con facilidad el circuito de filtros que reconocerá la frecuencia del canal que le dio origen a la señal o una etapa de accionamiento de relés y servos.
La frecuencia de la señal de audio obtenida será la misma que modula el transmisor. Pasando por los filtros que seleccionan las señales, tendremos que se accionarán diversos controles dependiendo de los usos que Usted le dé a cada canal.
La alimentación del módulo se hace con una batería de 9V, que durará mucho porque el consumo es bajo.
Los componentes de la parte electrónica son los más importantes para nosotros, ya que estamos tratando la parte receptora.
Los dos transistores son NPN. El primero es de RF tipo 2N2222 ó BF494 que se consiguen con facilidad. Observe la disposición de los terminales de estos transistores. Si usara equivalentes, fíjese si tienen la misma disposición de los terminales (figura 12).