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El diseño y construcción de un transmisor de fm utilizando un transistor 2n3904. El transmisor consta de varias etapas, incluyendo un oscilador de frecuencia, un modulador de frecuencia, una etapa de amplificación y una etapa de salida con filtrado y ajuste de la señal transmitida. El transistor 2n3904 se emplea en diferentes partes del circuito, como amplificador de señal de audio, oscilador de frecuencia y modulador. Se explican los principios de funcionamiento del transmisor de fm, las características del transistor 2n3904 y las consideraciones de diseño para lograr una transmisión eficiente en la banda de frecuencia modulada. El proyecto puede ser de interés para radioaficionados, estudiantes de ingeniería electrónica y proyectos de investigación relacionados con la transmisión de señales de radio.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Documento del trabajo presentado como Proyecto de señales y sistemas, para la Facultad de Ciencias Naturales e Ingeniería ING. EDWIN ALONSO FUNDACION UNIVERSITARIA DE SAN GIL - UNISANGIL FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA YOPAL 2023
Pág. Cuadro 1. Esquemático del circuito del transmisor FM de un transistor 13
Un transmisor de FM es un dispositivo electrónico que se utiliza para transmitir señales de audio a señales de radio en la banda de frecuencia modulada (FM). El transistor 2N3904 es un transistor que representa un amplificador general de bajo costo utilizado en aplicaciones para amplificador de señales de baja potencia. El transmisor de FM utiliza un transistor 2N3904 basado en el principio de modulación de frecuencia, la señal de audio se modula en amplitud y se transmite a un puerto de frecuencia constante. El transistor 2N3904 es un componente electrónico de uso común en aplicaciones de radiofrecuencia, como transmisores de FM. Es un transistor de unión bipolar de tipo NPN, lo que significa que está compuesto por tres capas de material semiconductor: una capa de tipo P entre dos capas de tipo N. En un transmisor de FM, el transistor 2N3904 se utiliza como amplificador de señal de audio. La señal de audio se aplica a la base del transistor, mientras que la señal de radiofrecuencia modulada se obtiene en la salida del colector. El transistor actúa como un interruptor controlado por la señal de audio, amplificando la señal y permitiendo que se transmita a través de la antena. Es importante tener en cuenta que el transistor 2N3904 tiene ciertas limitaciones en cuanto a su potencia de salida y frecuencia máxima de operación. Por lo tanto, es recomendable utilizarlo en aplicaciones de baja potencia y frecuencias moderadas. En resumen, un transmisor de FM que utiliza un transistor 2N3904 es un dispositivo que amplifica y modula una señal de audio para transmitir una transmisión de ondas de radio en la banda de frecuencia modulada. El transistor 2N3904 se utiliza en varias etapas del circuito, incluido el amplificador de micrófono, la oscilación de frecuencia, la modulación y el amplificador de potencia, para lograr una transmisión y calidad eficientes.
Por delante de la electrónica: El proyecto está en una excelente manera de preparar los principios básicos de la electrónica, incluida la funcionalidad de un transmisor de FM, el uso de un transistor y un circuito. Comunicación inalámbrica: Se puede utilizar un transmisor FM para establecer una comunicación inalámbrica en tiempo real. Esto es útil en situaciones en las que no es necesario transmitir información sobre el audio a distancia del corta, como en un sistema de intercomunicación o en la transmisión de música con sonidos de altavoces inalámbricos. Proyecto de radioaficionado: Los radioaficionados pueden encontrar una interesante construcción de su propio transmisor de FM utilizando un transistor 2N3904. Esto le permite experimentar con la transmisión de señales de radio y aprender sobre los diferentes aspectos de la comunicación por radio. Proyecto educativo: el proyecto se puede utilizar en un entorno educativo para enseñar a los estudiantes tanto los conceptos de transmisión de radio como los transistores en un circuito. Puede ser utilizado por estudiantes que quieran adquirir experiencia práctica en electrónica y conocer sus intereses en ciencia y tecnología. Proyecto de investigación: El proyecto también debe usarse como base para la investigación en el campo de las comunicaciones inalámbricas. Los investigadores podrán utilizar el transmisor FM y el transistor 2N3904 como parte de la búsqueda y prueba de nueva tecnología para la transmisión de señales de radio.
4. OBJETIVOS 4.1 OBJETIVO GENERAL Construir un generador de señales utilizando el circuito integrado NE555 que produzca señales de onda cuadrada, exponencial, triangular y senoidal. 4.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
El circuito integrado NE555: también conocido como temporizador 555, es un componente electrónico ampliamente utilizado en la construcción de temporizadores, osciladores y generadores de señales. Fue diseñado originalmente en la década de 1970 por Hans R. Comenzando y ha demostrado ser una herramienta versátil en la electrónica debido a su facilidad de uso y su amplio rango de aplicaciones. Modo Astable del NE555: El modo astable del NE555 es un circuito oscilador que genera una salida continua de pulsos cuadrados o señales triangulares. Para entender su funcionamiento, es fundamental comprender la disposición interna de los componentes dentro del NE555. Generación de Señales de Onda Cuadrada: El circuito en modo astable del NE555 genera una señal de onda cuadrada como resultado de la carga y descarga cíclica del capacitor C1 a través de las resistencias R1 y R2. La frecuencia de la señal cuadrada se determina por la constante de tiempo del circuito, que está relacionada con los valores de R1, R2 y C1. Cuando la tensión en el capacitor alcanza el umbral superior (2/3 de VCC), la salida del comparador Comp 1 se invierte, y la salida del NE555 cambia a un estado bajo. Esto descarga el capacitor C1 a través del transistor de descarga (Q) conectado al pin 7 (DISCH). Cuando la tensión en el capacitor alcanza el umbral inferior (1/3 de VCC), la salida del comparador Comp 2 se invierte, y la salida del NE555 cambia a un estado alto, comenzando el ciclo nuevamente. Generación de Señales de Onda Triangular: La señal de onda triangular se obtiene tomando la tensión en el punto de conexión de las resistencias R1 y R como la señal de salida. La carga y descarga cíclica del capacitor C1 producen una constante pendiente en la señal, generando una forma de onda triangular. La frecuencia de esta señal también se determina por los valores de R1, R2 y C1. Generación de Señales Exponenciales y Senoidales: El NE555, en su configuración estándar, no es capaz de generar señales exponenciales o senoidales directamente, ya que está diseñado principalmente para producir señales de onda cuadrada y triangular. Sin embargo, es posible obtener señales exponenciales y senoidales mediante la modificación del circuito y el uso de componentes adicionales.
Generación de Señales Exponenciales: Para generar señales exponenciales, se puede utilizar un circuito adicional que incluye una etapa de carga y descarga exponencial. Esto requiere componentes como amplificadores operacionales y elementos de almacenamiento de carga exponencial, como condensadores y resistencias en una red RC. Generación de Señales Senoidales: La generación de señales senoidales puras generalmente implica osciladores específicos diseñados para este propósito, como osciladores de Wien-Bridge o osciladores controlados por cristal (CR). Estos circuitos se basan en principios de retroalimentación y resonancia para producir señales sinusoidales estables y precisas. Diodos: el diodo es un dispositivo semiconductor el actúa esencialmente como un interruptor unidireccional para la corriente. El cual permite que la corriente fluya en una dirección, pero no en la opuesta. Los diodos también se conocen como rectificadores porque cambian corriente alterna (CA) a corriente continua (CC) pulsante. Capacitor: Un capacitor se le reconoce como un componente pasivo ya que no se encarga de la excitación eléctrica, sino que sirve para conectar componentes activos y conservar la energía. Esto le viene a permitir servir de sustento a un campo eléctrico. Proteus: Proteus es una aplicación para la ejecución de proyectos de construcción de equipos electrónicos en todas sus etapas: diseño del esquema electrónico, programación del software, construcción de la placa de circuito impreso, simulación de todo el conjunto, depuración de errores, documentación y construcción.
7. DISEÑO METODOLÓGICO Requisitos del diseño: Rango de frecuencia de transmisión deseada. Potencia de salida deseada. Impedancia de carga. Selección de componentes: Transistor: Utilizaremos un transistor 2N3904 debido a su disponibilidad y características adecuadas para este tipo de aplicación.
Cuadro 1. BIBLIOGRAFÍA [1] Transmisor de Fm. (s/f). Tripod.com. Recuperado el 3 de octubre de 2023, de https://transmisor-fm-am.tripod.com/id6.html [2] Gago, S. G. (s/f). 16 – ¿Cómo funciona un transmisor? Radioslibres.net. Recuperado el 3 de octubre de 2023, de https://radioslibres.net/16-como-funciona- un-transmisor/ [3] Electgpl [@electgpl]. (2020, abril 1). ¿Transmisor de FM de un transistor | Como Funciona? | Sponsor LCSC. Youtube. https://www.youtube.com/watch? v=J9wGJcCKWY
