Así que en línea, encontré este circuito modulador FM con temporizador 555. ¿Pero para hacer de esto un transmisor de FM funcionando, todo lo que tengo que hacer es conectar una antena a la señal modulada de salida? ¿O también necesito tener un circuito resonante LC en serie ajustado a la frecuencia portadora?
Enlace: Circuito Modulador FM usando el temporizador 555 IC
Circuito:
El artículo original dice
La frecuencia portadora se ajusta utilizando el potenciómetro de 5 kΩ que actúa como un divisor de tensión con un extremo en Vcc y el otro a tierra. La frecuencia del oscilador de funcionamiento libre se ajusta a aproximadamente 455.50 kHz.
Esto no se encuentra en la banda de radio FM que se extiende aproximadamente de 88 a 108 MHz, por lo que no podrás sintonizarlo en tu radio, a menos que de alguna manera logres generar los armónicos adecuados.
El párrafo anterior dice
Aquí hay un circuito de modulación de frecuencia (FM) que utiliza un temporizador 555 en modo astable para generar una portadora de onda sinusoidal. Los estudiantes de GCSE podrían encontrarlo interesante, ya que a menudo trabajan con el circuito integrado 555.
GCSE es un estándar de nivel escolar secundario en el Reino Unido, por lo que supongo que esto podría ser parte de un curso de electrónica básica y que se requeriría un receptor correspondiente.
El autor te está confundiendo con un oscilador de funcionamiento libre ajustado a aproximadamente 455,50 kHz que es la frecuencia intermedia de conversión descendente, o frecuencia IF utilizada para una radio AM.
Las radios FM usan 10,7 MHz para el filtro IF.
Este circuito de temporizador 555 puede generar ondas cuadradas de FM como un VCO con sesgo de CC (o astable) PERO solo de 3,3 kHz a 4,4 kHz usando la entrada CTRL, de 0 a 9Vdc.
Nunca es útil para AM, FM o cualquier diseño de radio.
Los 555 nunca han sido ni serán utilizados en diseños de radio o cualquier diseño serio en ese sentido.
El Sr. Peter J. Vis parece tener buenas habilidades en Windows/Redes/Routers pero es débil en diseño electrónico. Buscaría en otro lugar mejores libros sobre electrónica básica, como los de mi perfil.
Con los componentes mostrados, este circuito solo produce alrededor de 3.5kHz, no los 455.5kHz 'aproximadamente' declarados por el diseñador. Lo construí en un protoboard usando un uA555, luego eliminé el condensador de 0.002uF para obtener la frecuencia más alta posible, que era ~670kHz con el potenciómetro girado hacia abajo.
Aquí está la forma de onda en el pin 3 capturada en mi osciloscopio:-
Sin un condensador externo, la forma de onda es altamente asimétrica porque está sincronizada por capacitancias parásitas en el cableado y dentro del uA555. La onda rectangular tiene bordes de subida y bajada rápidos, por lo que produce cientos de armónicos pares e impares hasta la banda de radiodifusión de FM y más allá. La señal se puede ajustar en muchos lugares dentro de la banda.
Introduje un tono de frecuencia de audio de 1kHz en el pin de control del 555, y fue claramente captado por una radio FM colocada junto al circuito. Luego conecté un pedazo de cable de 30 cm al pin 3 para actuar como una antena, y pude recibir una señal fuerte desde la habitación contigua.
La longitud óptima para una antena 'látigo' es ~1/4 de la longitud de onda, que para la banda de radiodifusión de FM es de 2.78m (a 108MHz) a 3.41m (a 88MHz), por lo que comúnmente se usa 750mm. Esto ajustaría en cierta medida los armónicos más bajos y más altos, pero para reducir la interferencia en otras frecuencias a un nivel aceptable, necesitarías colocar un circuito sintonizado de banda estrecha entre el 555 y la antena.
A pesar de que este circuito 'funciona', su poca estabilidad de frecuencia, dependencia de capacitancia parasitaria y demoras internas en el 555 (que podrían variar dependiendo del fabricante), salida débil y producción de muchos armónicos no deseados hacen que sea no más que una demostración rudimentaria de transmisión de radio FM. En la mayoría de los países, probablemente sea ilegal debido a la enorme cantidad de interferencia que emite. Hay muchos diseños simples de transmisores de FM que son mucho mejores que este, ¡no lo uses!
¡Muchas gracias por darme una explicación tan asombrosa y detallada! ¡Realmente lo aprecio! Y sí, señor, buscaré otro circuito transmisor de FM para construir en lugar de este.
Podría ser mejor, si se explicara cómo emitir pulsos de 8V con un tiempo de subida necesario <= 10ns para hacerlo audible en la banda de FM también dispersa armónicos del fundamental justo por debajo de 4kHz siendo desviado en un 25% con miles de armónicos hasta la banda de FM de 100MHz, pero por supuesto, las emisiones ahora están por debajo de -100dB y no funcionarán, por lo que el fundamental tuvo que ser aumentado de 4k a cerca de 670kHz todavía con una desviación de hasta 25% suficiente para recuperar un solo tono.
El circuito sí demuestra un modulador de FM. Sin embargo, le falta algo.
Si quisieras usarlo como transmisor, bueno:
En primer lugar, no transmite en una frecuencia muy utilizable, por lo que será difícil encontrar un receptor barato que se pueda utilizar para validar si funciona.
Necesitaría una antena bastante incómoda (para una demostración en un salón de clases / laboratorio; aproximadamente 156 metros de largo para una dipolo de 1/4 de onda).
Podría estar equivocado, pero estoy bastante seguro de que no sería legal usarlo como transmisor, tal como está ahora. Frecuencia incorrecta y mucho ruido adicional (de los armónicos que obtienes con una onda cuadrada).
Dicho esto, si agregas una red de filtro LC (busca en Google: filtro Butterworth), ajustada a un armónico, en el rango de 88-108, agregas un amplificador de salida y una antena; podría funcionar.
Las ondas cuadradas (como las que genera un IC 555) están compuestas por una serie de ondas sinusoidales armónicas impares de la frecuencia fundamental. Entonces, con un buen filtro y antena, para eliminar la basura, podrías obtener una onda sinusoidal modulada en FM bastante agradable. Que (quizás) pueda ser recogida por una radio FM que esté justo al lado del 'transmisor 555'.
Sería terriblemente ineficiente, pero podría demostrar un modulador de FM básico funcional; en un entorno de laboratorio de secundaria.
Parece que mejor no construir este circuito. Parece que será mucho más trabajo del que quiero. ¡Gracias por tu respuesta!
@highvoltagemath si lo usas solo como modulador y utilizas un osciloscopio para ver la salida, entonces tal vez. Pero como transmisor, no, hay cosas mejores disponibles.
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No creo que vayas a tener mucha suerte usando un temporizador 555 como transmisor de FM.