Recordemos que estamos inmersos en tratar
de explicar una serie de trucos y equivalencias de comportamientos curiosos de
circuitos que nos van a permitir progresar rápidamente en el diseño de
osciladores que son imprescindibles en cualquier equipo emisor y receptor.
Recordemos también que un transmisor de
radio no es más que un oscilador conectado a una antena y que las dimensiones de
esa antena han de ser comparables a la longitud de onda asociada a la frecuencia
que genera ese oscilador. Con el transmisor logramos iluminar el espacio con
radiación electromagnética. Por lo tanto, para saber hacer emisores, tenemos
que aprender hacer osciladores…y a eso vamos.
Habíamos apuntado un problema que se da
mucho en los circuitos RF. Si tenemos la antena en el tejado, imaginemos que
funciona como antena receptora, se induce una tensión entre sus terminales cuando
incide sobre ella una onda electromagnética. Imaginemos que es un dipolo
lammda/2 con impedancia equivalente Z0=72 Ω. Si la tensión que
aparece allí, la queremos tener en nuestro laboratorio, tenemos que utilizar
una línea de transmisión. Y para que funcione, esa línea de transmisión ha de
estar terminada en su impedancia característica y lo mismo en el otro extremo. Entonces,
el problema es que para que esa L.T funcione le hemos de conectar siempre
resistencias de 72Ω. ¿Qué pasa si
estamos utilizando un receptor que nos dice el fabricante que su resistencia de
entrada es 1.8 kΩ? Pues que tendremos
que saber convertir resistencias de un valor. Pero además, si aparecen
resistencias pequeñas y montamos circuitos resonantes los anchos de banda que conseguiremos
serán muy grandes y eso no interesa. Por lo tanto, el transformador será un
elemento clave del diseño de circuitos de radio frecuencia.
El transformador es un dispositivo constituido
por dos bobinas próximas de tal manera que cuando los flujos magnéticos de cada
una de ellas interaccionan se producen una serie de fenómenos:
De tal manera que una impedancia Z colocada
en los terminales del transformador es vista al otro lado de éste como
impedancia de valor n²·Z. Donde n es la relación entre las espiras del primario
y secundario del transformador. De igual manera pasa con la tensión, pero en
vez de estar multiplicada por el factor n2, lo está con el factor n.
Gracias a esto podemos conseguir adaptar tensiones e impedancias simplemente
colocando una adecuada relación de transformación n=N1/N2. Y con los elementos inductivos y capacitivos
ocurre algo parecido. Para resumir:
Si queremos pasar todos los elementos a un
lado del transformador (relación secundario a primario), tendremos que:
- R es vista como n2·RL
- L es vista como·n2
- C es visto como C/n2
- Y la tensión V que tendremos es V/n
Por el contrario, si queremos pasar todos
los elementos al otro lado del transformador (relación primario a secundario),
tendremos que:
- R es vista como R/n2
- L es vista como L/n2
- C es visto como C·n2
- Y la tensión V que tendremos es V·n
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