índice de circuitos
control de audio
audio power amplifier 1.5w, 12v....................................... 2
control de tono pasivo ………………………………………………… 3
amplificador de volumen constante ………………………………. 4
amplificador para transductores .................................... 5
60w bass amplifier ………………………………………………………. 6
filtro Corp. ………………………………………………………………… 9
musical instrument (expandable) graphic equalizer ………… 10
100w guitar amplifier mk 2 …………………………………………… 15
amplificador 20w estéreo …………………………………………….. 26
amplificador de audio de 25w ………………………………………. 27
control de volumen digital ………………………………………….. 28
distorsionador fuzz para guitarra eléctrica ………………… 29
ecualizador pasivo de 5 bandas …………………………………… 30
vumetro de 12 led's …………………………………………………….. 31
vumetro de 5 led's ………………………………………………………. 32
atenuador controlado por voltaje (vca) ………………………. 33
pre para microfóno electret ………………………………………… 34
micrófono de mesa multidireccional ajustable ………………. 35
indicador de potencia de audio …………………………………….. 36
filtro pasa-bajos para sub-woofer activo ……………………… 37
amplificador 50w ……………………………………………………….. 38
comandos electrónicos
dimmer para lámpara fluorescente ……………………………….. 41
control de dirección motor dc ……………………………………. 42
cuádruple pulsador touch digital ………………………………… 43
interruptor lento. ………………………………………………………. 44
interruptor crepuscular para 220v ……………………………… 45
comando a distancia
radio control receiver / decoder ………………………………….. 48
transmisor modulado por tonos de 3 canales ………………. 49
receptor monocanal ……………………………………………………. 50
receptor monocanal ii ………………………………………………….. 51
ultrasonic switch ………………………………………………………… 52
radio controlled remote control …………………………………. 54
bloqueador de controles remotos por ir ……………………… 57
control remoto infrarrojo codificado ………………………….. 58
control remoto ir de 1 canal ……………………………………….. 60
fuentes de poder
elevador de 9v a 13.5kv ……………………………………………… 62
protector para fuentes ……………………………………………….. 63
inversores ………………………………………………………………….. 64
fuente de alimentanción con zener sin transformador …… 65
diodo led alimentado con 120/240 voltios c.a. …………….. 66
220v ca / 100w desde 12v cc ………………………………………. 67
transformador para luz negra …………………………………….. 68
fuente de poder sin transformador ……………………………… 69
instrumentación
velocímetro para automóvil ………………………………………….. 73
vatimetro ca para potencia activa …………………………………. 78
amperímetro digital ……………………………………………………… 79
multimetro ………………………………………………………………….. 80
reloj digital ……………………………………………………………….. 81
capacímetro e inductometro …………………………………………. 82
seguidor de cableados ………………………………………………… 84
medidor de potencia rf / carga fantasma ………………………. 85
monitor de corriente ……………………………………………………. 86
amplificador diferencial ………………………………………………. 87
medidor de consumo eléctrico ……………………………………… 88
ampermetro digital ………………………………………………………. 89
circuitos telefónicos
dispositivo de espera para teléfono ……………………………… 92
escucha para linea telefónica ………………………………………. 93
decodificador dtmf ……………………………………………………… 94
discador dtmf …………………………………………………………….. 96
extractor de audio para línea telefónica ……………………… 97
control remoto usando el teléfono ……………………………… 98
transmisión y telecomunicaciones
transmisor am ……………………………………………………………… 101
transmisor de tv …………………………………………………………. 102
transmisor de tv doméstico …………………………………………. 103
transmisor 144 mhz 5w ……………………………………………….. 107
receptor 144mhz ………………………………………………………… 108
wíreless ir headphone transmitter ………………………………… 109
wíreless ir headphone receiver …………………………………….. 110
wíreless microphone ……………………………………………………. 111
transmisor de tv …………………………………………………………. 112
transmisor de tv ii ………………………………………………………. 113
fm bug ………………………………………………………………………… 114
audio enlace ……………………………………………………………….. 115
transmisor fm simple …………………………………………………… 116
low power fm transmitter …………………………………………….. 117
auricular inalámbrico ir ………………………………………………. 121
transmisión de audio por la línea de 220v ……………………. 122
transmisor de fm de 2w ……………………………………………….. 125
transmisor de fm de 18w ……………………………………………… 126
transmisor de fm estéreo miniatura ………………………………. 128
micrófono por fm (muy estable) …………………………………….. 129
transistor fm voice transmitter ……………………………………. 130
misceláneos
proximity alarm …………………………………………………………… 132
ahuyentador de roedores electrónico ………………………….. 133
adaptador de s-video a rca ………………………………………….. 134
ahuyenta mosquitos personal ultrasónico ……………………. 135
decodificador de tv …………………………………………………….. 136
detector de proximidad ……………………………………………….. 137
- 2 -
detector infrarrojo de proximidad ……………………………….. 138
repelente ultrasónico de roedores ………………………………. 139
luces audio rítmicas de 3 canales ………………………………… 140
emulador de impresora ………………………………………………… 143
ir iluminattor ………………………………………………………………. 144
modulador de video a tv ………………………………………………. 145
antena activa ………………………………………………………………. 146
antena activa 2 …………………………………………………………… 147
controlador de puerto paralelo ………………………………….. 148
ultrasonic pest repellent ……………………………………………. 149
pistola de alto voltaje ……………………………………………….. 150
cerca eléctrica para ganado ………………………………………… 154
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Control de audio
- 4 -
- 5 -
Control de tono pasivo
This circuit shows how to construct a basic bass and treble tone control filter,
constructed from passive components. It can boost or reduce (cut) the high and low
frequencies within the audio spectrum of 20 to 20,000 Hz.
- 6 -
Amplificador de volumen constante
This circuit uses a 741 op amp to form a constant volume or constant amplitude
amplifier. The operational amplifier is configured as an AC amplifier with its gain
controlled by the ratio of the values of resistor R1 with respect to R2 and by the AC
voltage divider formed by R4 in series with the internal impedance of Q1. The FET
functions as a voltage controlled resistor. Its control voltage is obtained from the output
of the op amp with a network formed by diode D1 in series with resistor R5 and resistor
R6 in parallel with capacitor C3. When a small signal is applied to the 741, its output is
small. Consequently, very little negative bias is developed on the FET gate from the
network consisting of D1, R5, R6 and C3. The FET functions as a resistance with a
value of several hundred ohms. The voltage divider formed from R4 and Q1 causes
slight negative feedback that is applied to the 741, so it provides high voltage gain. By
contrast, if a large signal is applied to the 741, its output is large, so a large negative
bias is developed on the gate of FET Q1 from the D1, R5, C3 network. As a result, Q1
acts like a very high resistance. In this condition, the R4/Q1 divider applies large
negative feedback to the 741 and it provides a low voltage gain. The overall effect of
this is that the mean level of the output signal is self-regulated at 1.5 to 2.85 voltes over
a 50:1 range of input signal level. It does this without generating audible signal
distortion. R1 determines the sensitivity. It is selected to accommodate the maximum
input signal. It should be 200k ohms per RMS volt of input signal. C3 determines the
gain control time constant of the circuit
.
- 7 -
Amplificador para transductores
This circuit uses an OP-41 to form an amplifier for piezoelectric transducer. It can be
used for high-impedance AC transducers like a piezoelectric accelerometer. These
sensors normally require a high input resistance amplifier. The OP-41 can provide
input resistances in the range of 10,000,000 megohms, however a dc return for bias
current is needed. To maintain a high Rin, large value resistors above 22 megohms
are often required. These may not be practical. Using this circuit, input resistances
that are orders of magnitude greater than the values of the dc return resistors can be
obtained. This is accomplished by bootstrapping the resistors to the output. The lower
cutoff frequency is approximately R1*C1.
- 8 -
60W Bass Amplifier
Low-cut and Bass controls
Output power: 40W into 8 Ohm and 60W into 4 Ohm loads
Amplifier circuit diagram:
Amplifier parts:
R1__________________6K8 1W Resistor
R2,R4_____________470R 1/4W Resistors
R3__________________2K 1/2W Trimmer Cermet
R5,R6_______________4K7 1/2W Resistors
R7________________220R 1/2W Resistor
R8__________________2K2 1/2W Resistor
R9_________________50K 1/2W Trimmer Cermet
R10________________68K 1/4W Resistor
R11,R12______________R47 4W Wirewound Resistors
C1,C2,C4,C5________47µF 63V Electrolytic Capacitors
C3________________100µF 25V Electrolytic Capacitor
C6_________________33pF 63V Ceramic Capacitor
C7_______________1000µF 50V Electrolytic Capacitor
C8_______________2200µF 63V Electrolytic Capacitor (See Notes)
D1_________________LED Any type and color
D2________Diode bridge 200V 6A
Q1,Q2____________BD139 80V 1.5A NPN Transistors
Q3_____________MJ11016 120V 30A NPN Darlington Transistor (See
Notes)
Q4_____________MJ11015 120V 30A PNP Darlington Transistor (See
Notes)
SW1_______________SPST Mains switch
F1__________________4A Fuse with socket
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T1________________220V Primary, 48-50V Secondary 75 to 150VA
Mains transformer (See Notes)
PL1_______________Male Mains plug
SPKR______________One or more speakers wired in series or in parallel
Total resulting impedance: 8 or 4 Ohm
Minimum power handling: 75W
Preamplifier circuit diagram:
Preamplifier parts:
P1_________________10K Linear Potentiometer
P2_________________10K Log. Potentiometer
R1,R2______________68K 1/4W Resistors
R3________________680K 1/4W Resistor
R4________________220K 1/4W Resistor
R5_________________33K 1/4W Resistor
R6__________________2K2 1/4W Resistor
R7__________________5K6 1/4W Resistor
R8,R18____________330R 1/4W Resistors
R9_________________47K 1/4W Resistor
R10________________18K 1/4W Resistor
R11_________________4K7 1/4W Resistor
R12_________________1K 1/4W Resistor
R13_________________1K5 1/4W Resistor
R14,R15,R16_______100K 1/4W Resistors
R17________________10K 1/4W Resistor
C1,C4,C8,C9,C10____10µF 63V Electrolytic Capacitors
C2_________________47µF 63V Electrolytic Capacitor
C3_________________47pF 63V Ceramic Capacitor
C5________________220nF 63V Polyester Capacitor
C6________________470nF 63V Polyester Capacitor
C7________________100nF 63V Polyester Capacitor
C11_______________220µF 63V Electrolytic Capacitor
Q1,Q3____________BC546 65V 100mA NPN Transistors
Q2_______________BC556 65V 100mA PNP Transistor
J1,J2___________6.3mm. Mono Jack sockets
SW1_______________SPST Switch
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This design adopts a well established circuit topology for the power amplifier, using a
single-rail supply of about 60V and capacitor-coupling for the speaker(s). The
advantages for a guitar amplifier are the very simple circuitry, even for comparatively
high power outputs, and a certain built-in degree of loudspeaker protection, due to
capacitor C8, preventing the voltage supply to be conveyed into loudspeakers in case
of output transistors' failure. The preamp is powered by the same 60V rails as the
power amplifier, allowing to implement a two-transistors gain-block capable of
delivering about 20V RMS output. This provides a very high input overload capability.
Technical data:
Sensitivity: 70mV input for 40W 8 Ohm output
63mV input for 60W 4 Ohm output
Frequency response:
50Hz to 20KHz -0.5dB; -1.5dB @ 40Hz; -3.5dB @ 30Hz
Total harmonic distortion @ 1KHz and 8 Ohm load:
Below 0.1% up to 10W; 0.2% @ 30W
Total harmonic distortion @ 10KHz and 8 Ohm load:
Below 0.15% up to 10W; 0.3% @ 30W
Total harmonic distortion @ 1KHz and 4 Ohm load:
Below 0.18% up to 10W; 0.4% @ 60W
Total harmonic distortion @ 10KHz and 4 Ohm load:
Below 0.3% up to 10W; 0.6% @ 60W
Bass control:
Fully clockwise = +13.7dB @ 100Hz; -23dB @ 10KHz
Center position = -4.5dB @ 100Hz
Fully counterclockwise = -12.5dB @ 100Hz; +0.7dB @ 1KHz and 10KHz
Low-cut switch:
-1.5dB @ 300Hz; -2.5dB @ 200Hz; -4.4dB @ 100Hz; -10dB @ 50Hz
Notes:
• The value listed for C8 is the minimum suggested value. A 3300µF capacitor or
two 2200µF capacitors wired in parallel would be a better choice.
• The Darlington transistor types listed could be too oversized for such a design.
You can substitute them with MJ11014 (Q3) and MJ11013 (Q4) or TIP142 (Q3)
and TIP147 (Q4).
• T1 transformer can be also a 24 + 24V or 25 + 25V type (i.e. 48V or 50V center
tapped). Obviously, the center-tap must be left unconnected.
• SW1 switch inserts the Low-cut feature when open.
• In all cases where Darlington transistors are used as the output devices it is
essential that the sensing transistor (Q2) should be in as close thermal contact
with the output transistors as possible. Therefore a TO126-case transistor type
was chosen for easy bolting on the heatsink, very close to the output pair.
• R9 must be trimmed in order to measure about half the voltage supply across
the positive lead of C7 and ground. A better setting can be done using an
oscilloscope, in order to obtain a symmetrical clipping of the output wave form
at maximum output power.
• To set quiescent current, remove temporarily the Fuse F1 and insert the probes
of an Avo-meter in the two leads of the fuse holder.
• Set the volume control to the minimum and Trimmer R3 to its minimum
resistance.
• Power-on the circuit and adjust R3 to read a current drawing of about 30 to
35mA.
• Wait about 15 minutes, watch if the current is varying and readjust if necessary.
- 11 -
Filtro Korg
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Musical Instrument (Expandable) Graphic Equaliser
Rod Elliott (ESP)
Introduction
This equaliser is designed as a preamp suitable for musical instruments - guitar,
bass and keyboard in particular. Unlike most conventional graphic equalisers,
each slider ranges from fully off to fully on, and not the more conventional +/-
12dB or so that is normally available.
As a result, there is no flat setting (other than all off!). This graphic is designed
to be used to create a sound, and is not suitable for hi-fi. It may be used as an
add-on unit to existing instrument amp preamps, tone controls, etc. The
flexibility is extraordinary, allowing a hollow "single frequency" type sound, right
through to almost any tonal variant imaginable.
This is the first of several projects based on the multiple-feedback bandpass
filter described in Project 63, it can be made with as many (or as few) filter
sections as you want.
Because of the repetetive nature of the filter units, I will be designing a PCB for
them at some time in the future (depending on demand). One board will carry
two or 4 filters, and the boards will be quite small so they can be packed into a
case easily. The remainder of the circuitry can easily be constructed on
Veroboard or similar.
Description
The input circuit is completely conventional, and uses 1/2 of a dual opamp as
the initial gain stage. This is followed by the volume control, second gain stage
and buffer. The output of the buffer is fed to the inputs of the filter stages, each
of which has a slider for its specific frequency. The outputs of the sliders are
summed using another opamp, and a distortion effect is included in the final
output stage. This can be left out altogether if distortion is not desired.
If used for guitar, the frequencies needed only have to range from 80Hz to
about 7kHz, but to make the unit more versatile I suggest that the lowest
frequency should be 31Hz, and the highest around 12kHz. This can be
extended if you want.
Decisions!
Now you have to decide on the frequency resolution. 1/3 octave would be really
nice, but the number of sliders can be a nightmare. At the very least, you will
need octave band, and the suggested frequencies are ...
31 63 125 250 500 1k0 2k0 4k0 8k0 16k
Should you decide on 1/2 octave band frequencies, 20 sliders will cover the
range suggested (plus a bit) - these might be ...
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31 44 63 87 125 175 250 350 500 700 1k0 1k4 2k0 2k8 4k0 5k6 8k0 11k
16k 20k
The 20kHz filter can be (should be?) left off for instrument use, so that means
only 19 slide pots will ne needed. Lastly, 1/3 octave band needs 30 sliders to
cover the full frequency range, but the 25Hz and 20kHz bands will not be
needed. This still requires 28 slide pots, but the flexibility is greater than you will
ever get with conventional tone controls ...
31 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k0 1k2 1k6 2k0 2k5 3k2 4k0 5k0
6k3 8k0 10k 12k 16k
There is no reason at all that the unit has to be 1/2 octave or 1/3 octave all the
way. The midrange can be 1/3 octave for finest control, but go to 1/2 octave at
the extremes. Especially for guitar and bass, I would prefer 1/3 octave up to
1kHz, then 1/2 octave from 1kHz to 8kHz. The final slider would be a 1 octave
band filter at 16kHz. The sequence now looks like this ...
31 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k0 1k4 2k0 2k8 4k0 5k6 8k0 16k
This gives 23 filters and slide pots, a reasonable compromise that should give
excellent results. To ensure reasonable continuity, the filters at 1kHz and 8kHz
will need to be a compromise. 1/3 octave filters need a Q of 4, and 1/2 octave
filters use a Q of 3, so the 1kHz filter will actually have a Q of 3, and the 8kHz
filter will be best with a Q of 2. This might look daunting, but the MFB Filter
design program will make short work of determining the component values.
Unfortunately, this is only available for users of Microsoft Windows. Note that
you will also need the Visual Basic 4 (VB4) runtime library, which can be
obtained from Annoyances.org (easy) or the Microsoft support Website (less
easy).
If you want to use the frequencies shown above, the table at the end of this
page shows the values for each filter.
The-Circuit
Figure 1 shows the schematic of the input section, and is virtually identical to
the guitar preamp presented in Project 27. The two input jacks allow
rudimentary mixing of two sources, but are mainly designed to provide a high
gain and a low gain input to help prevent input stage overload. The "Hi" input
connects the signal directly to the opamp input, and the "Lo" introduces a 6dB
loss to allow for high output pickups. The buffer stage has an effective load of
about 810 ohms - a difficult load for an opamp to drive. I suggest that an
NE5532 opamp is used for U1, as it is one of the few that can drive such a load
without difficulty. Although a TL072 can be used, this should be for testing or as
a last resort. Pinouts are the same for both types, but the NE5532 is more
critical of supply bypassing, and the addition of 100nF ceramic caps from each
supply to ground is strongly recommended (as shown). These should be as
close to the IC package as possible.
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Figure 1 - Instrument Equaliser Input Stage & Buffer
The filters and slider pots (with their mixing resistors) are shown in Figure 2. To
see the actual filter circuit, refer to Project 63, it is far too cumbersome to draw
each of these in full! Even so, only six of the 23 filters are shown. There is one
filter module and one slider for each frequency. For guitar especially, you might
want to provide more gain for the higher frequencies (typically from about 2kHz
to 8kHz). No problem. Since the mixing resistors are nominally 100k, starting
from the 1k4 slider, drop the value to 82k, then use 47k resistors for the
remaining bands. This gives a 6dB increase in top-end boost which should be
sufficient (you can have more, but this will increase the noise level).
Figure 2 - Filter Bank (Part), Slide Pots and Mixing Resistors
- 15 -
The filters do not need really quiet opamps, and considering the number this
would be prohibitively expensive. The opamps do need to be at least to the
standard of the TL072 or filter performance will suffer. The suggested frequency
ranges will give good performance at all frequencies, since the Q (and hence
the demands on the opamps) is reduced as the frequency increases.
Finally, the mixer and output stage are shown in Figure 3. The mixer is a
conventional "virtual earth" type, and minimises interaction between the slide
pots. The distortion stage uses the diodes (all 1N4148 types) as a clipping
circuit, and in conjunction with VR24 (Master Volume) allows the amount of
distortion to be adjusted from zero to 'heavy metal' (aka 'grunge'). It may be
necessary to use more diodes than the 4 shown. An additional 4 diodes will
raise the maximum output level to about 1,5V RMS before clipping starts. The
final opamp is a buffer, and contributes no gain.
Figure 3 - Mixer and Distortion Circuits
A word of warning. Don't expect this preamp to be especially quiet, because it
won't be. Use of a low noise opamp for the mixer helps, but as with all guitar
amps, some noise is inevitable. This is made worse by all the filter circuits, but
each only adds noise in its own band, so the cumulative noise is not as great as
it might be. Using the distortion control will increase noise, and this can be
dramatic at full distortion. In reality, this is not much different from a
conventional guitar preamp that is turned up LOUD to get the same distortion.
The more gain you have, the greater the noise (ye cannae change the laws of
physics!).
Using the equaliser is simplicity itself. Just slide sliders up and down to get the
sound you want. There is no "correct" way to use this unit - it is designed to
enable you to get sounds. As described above, you can get more of any given
frequency by reducing the value of the mixing resistor, but there is a limit to how
much noise is tolerable.
The total gain of the unit (with all sliders at maximum) is about 15 times for the
input stage, and a further 7.6 for the mixer (using all 100k resistors). This gives
a total gain of 113 (or 41dB). Actual gain will be different, depending on the
slider setting, and can be increased (or reduced) by changing the value of R33
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(lower the value for less gain and vice versa) or R7 (lower value gives more
gain). If you change the gain structure, be careful that the input gain is not made
too high, or you will get distortion with high output pickups.
To power the circuit, any power supply capable of +/-15V (+/-12V at a pinch) will
do, provided that it is capable of 100mA or so.
Filter Component Values
The table shows the values I calculated for each filter. Component references
are based on the diagram in Project 63, which is reproduced here for
convenience (pin connections are shown for a single opamp). For this
application, omit C3, R4 and short the non-inverting opamp input to ground.
Figure 4 - Multiple Feedback Bandpass Filter
Freq R1 R2 R3 C1, C2 Freq R1 R2 R3 C1, C2
31 82k 2k7 160k 220nF 500 27k 820 56k 47nF
40 82k 2k7 160k 180nF 630 27k 820 56k 39nF
50 82k 2k7 160k 150nF 800 27k 820 56k 27nF+2n7
63 82k 2k7 160k 120nF 1k0 8k2 510 18k 47nF+4n7
80 82k 2k7 160k 100nF 1k4 8k2 510 18k 39nF
100 82k 2k7 160k 82nF 2k0 8k2 510 18k 27nF
125 82k 2k7 160k 56nF+5n6 2k8 8k2 510 18k 18nF+1n5
160 82k 2k7 160k 47nF 4k0 8k2 510 18k 12nF+1n8
200 82k 2k7 160k 39nF 5k6 8k2 750 18k 8n2
250 82k 2k7 160k 27nF+4n7 8k0 8k2 1k2 18k 4n7
315 82k 2k7 160k 22nF+2n7 16k 8k2 1k2 18k 2n2
400 82k 2k7 160k 18nF+1n5
I have tried to keep the values reasonably sensible. This is not easy with 1/3
octave band equalisers, but all in all the results are quite acceptable (not too
many different values). Note that the Q of the filters is changed as the frequency
increases - feel free to use the calculator to reverse calculate the values to see
the actual gain, Q and frequency error. None of these will be significant in use.
- 17 -
100W Guitar Amplifier Mk II
Rod Elliott (ESP)
New Version Created 27 Jan 2002
Introduction
Guitar amplifiers are always an interesting challenge. The tone controls, gain
and overload characteristics are very individual, and the ideal combination
varies from one guitarist to the next, and from one guitar to the next. There is no
amp that satisfies everyone's requirements, and this offering is not expected to
be an exception.
One major difference however, is that if you build it yourself, you can modify
things to suit your own needs, the ability to experiment is the key to this circuit,
which is although presented in complete form, there is every expectation that
builders will make modifications to suit themselves.
The amp is rated at 100W into a 4 Ohms load, as this is typical of a "combo"
type amp with two 8 Ohm speakers in parallel. Alternatively, you can run the
amp into a "quad" box (4 x 8 Ohm speakers in series parallel - see Figure 5 in
Project 27b, the original article) and will get about 60 Watts. For the really
adventurous, 2 quad boxes and the amp head will provide 100W, but will be
much louder than the twin. This is a common combination for guitarists, but it
does make it hard for the sound guy to bring everything else up to the same
level.
Note: This is a fully revised version of the original 100W guitar amp, and
although there are a great many similarities, there are some substantial
differences - so much so that a new version was warranted. This is (in part)
because PCBs are now available for both the power and preamps. The update
was sufficiently substantial to warrant retaining the original version, which is still
available as Project 27b.
- 18 -
The preamp circuit is
shown in Figure 1, and has
a few interesting
characteristics that separate
it from the "normal" -
assuming that there is such
a thing. This is simple but
elegant design, that
provides excellent tonal
range. The gain structure is
designed to provide a huge
amount of gain, which is
ideal for those guitarists
who like to get that fully
distorted "fat" sound.
However, with a couple of
simple changes, the
preamp can be tamed to
suit just about any style of
playing. Likewise, the tone
controls as shown have
sufficient range to cover
almost anything from an
electrified violin to a bass
guitar - The response can
be limited if you wish (by
experimenting with the tone
control capacitor values),
but I suggest that you try it
"as is" before making any
changes. (See below for
more info.)
Figure 1 - Guitar Pre-Amplifier
From Figure 1, you can see
that the preamp uses a dual
opamp as its only
amplification. The lone transistor is an emitter follower, and maintains a low
output impedance after the master volume control. As shown, with a typical
guitar input, it is possible to get a very fat overdrive sound by winding up the
volume, and then setting the master for a suitable level. The overall frequency
response is deliberately limited to prevent extreme low-end waffle, and to cut
the extreme highs to help reduce noise and to limit the response to the normal
requirements for guitar. If you use the TL072 opamp as shown, you may find
that noise is a problem - especially at high gain with lots of treble boost. I
strongly suggest that you use an OPA2134 - a premium audio opamp from
Texas Instruments (Burr-Brown division), you will then find this quite possibly
the quietest guitar amp you have ever heard (or not heard :-). At any gain
- 19 -
setting, there is more pickup noise from my guitar than circuit noise - and for the
prototype I used carbon resistors!
Notes:
• IC pinouts are industry standard for dual opamps - pin 4 is -ve
supply, and pin 8 is +ve supply.
• Opamp supply pins must be bypassed to earth with 100nF
caps (preferably ceramic) as close as possible to the opamp
itself.
• Diodes are 1N4148, 1N914 or similar.
• Pots should be linear for tone controls, and log for volume and
master.
The power supply section (bottom left corner) connects directly to the main +/-
35V power amp supply. Use 1 Watt zener diodes (D5 and D6), and make sure
that the zener supply resistors (R18 and R19, 680 ohm 1 Watt) are kept away
from other components, as they will get quite warm in operation. Again, the
preamp PCB accommodates the supply on the board.
The pin connections shown (either large dots or "port" symbols) are the pins
from the PCB. Normally, all pots would be PCB types, and mounted directly to
the board. For a DIY project, that would limit the layout to that imposed by the
board, so all connections use wiring. It may look a bit hard, but is quite simple
and looks fine when the unit is completed. Cable ties keep the wiring neat, and
only a single connection to the GND point should be used (several are provided,
so choose one that suits your layout. VCC is +35V from the main supply, and
VEE is the -35V supply.
If you don't need all the gain that is available, simply increase the value of R6
(the first 4k7 resistor) - for even less noise and gain, increase R11 (the second
4k7) as well. For more gain, decrease R11 - I suggest a minimum of 2k2 here.
If the bright switch is too bright (too much treble), increase the 1k resistor (R5)
to tame it down again. Reduce the value to get more bite. The tone control
arrangement shown will give zero output if all controls are set to minimum - this
is unlikely to be a common requirement in use, but be aware of it when testing.
The diode network at the output is designed to allow the preamp to generate a
"soft" clipping characteristic when the volume is turned up. Because of the
diode clipping, the power amp needs to have an input sensitivity of about
750mV for full output, otherwise it will not be possible to get full power even with
the Master gain control at the maximum setting.
Make sure that the input connectors are isolated from the chassis. The earth
isolation components in the power supply help to prevent hum (especially when
the amp is connected to other mains powered equipment).
If problems are encountered with this circuit, then you have made a wiring
mistake ... period. A golden rule here is to check the wiring, then keep on
- 20 -
checking it until you find the error, since I can assure you that if it does not work
properly there is at least one mistake, and probably more.
The input, effects and output connections are shown in Figure 1B.
• Input - these are quite the opposite of what you might think. The same
basic idea is used on Fender amps, as well as nearly all others that have
dual inputs for a channel. The Hi input is used for normal (relatively low
output) guitar pickups, and is "Hi" gain. "Lo" in this design has about 14
dB less gain, and is intended for high output pickups so the first amplifier
stage does not distort. The switching jack on the Hi input means that
when a guitar is connected to the Lo input, it forms a voltage divider
because the other input is shorted to earth.
• Effects - Preamp out and power amp in connections allow you to insert
effects, such as compression (for really cool sustain, that keeps notes
just hanging there), reverb, digital effects units, etc. The preamp out is
wired so that the preamp signal can be extracted without disconnecting
the power amp, so can be used as a direct feed to the mixer if desired.
This is especially useful for bass. The preamp output can also be used to
slave another power amplifier (as if you need even more - you do for
bass, but not guitar).
• Output - A pair of output connectors is always handy, so that you can
use two speaker boxes (don't go below 4 ohms though), or one can be
used for a speaker level DI box. Because of the high impedance output
stage, headphones cannot (and must not!) be connected to the speaker
outputs. The 'phones will be damaged at the very least, but (and much,
much worse) you could easily cause instant permanent hearing loss.
Figure 1B - Internal Wiring
- 21 -
The connections shown are very similar (ok, virtually identical :-) to those used
in my prototype. Noise is extremely low, and probably could have been lower if I
had made the amp a little bigger. All connectors must be fully insulated types,
so there is no connection to chassis. This is very important !
You will see from the above diagram that I did not include the "loop breaker"
circuit shown in the power supply diagram. For my needs, it is not required, for
your needs, I shall let you decide. If you choose to use it, then the earth
(chassis) connection marked * (next to the input connectors) must be left off.
A few important points ...
• The main zero volt point is the connection between the filter caps. This is
the reference for all zero volt returns, including the 0.1 ohm speaker
feedback resistor. Do not connect the feedback resistor directly to the
amp's GND point, or you will create distortion and possible instability.
• The supply for the amp and preamp must be taken directly from the filter
caps - the diagram above is literal - that means that you follow the path
of the wiring as shown.
• Although mentioned above, you might well ask why the pots don't mount
directly to the PCB to save wiring. Simple really. Had I done it that way,
you would have to use the same type pots as I designed for, and the
panel layout would have to be the same too, with exactly the same
spacings. I figured that this would be too limiting, so wiring it is. The
wiring actually doesn't take long and is quite simple to do, so is not a
problem.
• I did not include the "Bright" switch in Figure 1B for clarity. I expect that it
will cause few problems.
Bass Guitar, Electric Piano
As shown, the preamp is just as usable for bass or electric piano as for rhythm
or lead guitar. A couple of changes that you may consider are ...
• Delete the clipping diodes (unless fuzz bass/piano is something you
want, of course). If these are removed, then the output should be taken
directly from the Master output pin (M-OUT in Figure 1), so leave out /
change the following ...
o Delete R14, and D1-D4
o Delete Q1 and associated components (C14, C15, R15, R16,
R17)
o Delete VR5
o Change R13 from 4.7k to 100 ohms
You may also want to experiment with the tone control caps - I shall leave it to
the builder to decide what to change, until I have tested a few possibilities. C3
and C8 may be increased to 4.7uF to provide an extended bass response. If the
gain is too high, simply increase R11 (10k would be a good starting point and
will halve the gain).
Power Amplifier
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The power amp (like the previous version) is loosely based on the 60 Watt amp
previously published (Project 03), but it has increased gain to match the
preamp. Other modifications include the short circuit protection - the two little
groups of components next to the bias diodes (D2 and D3). This new version is
not massively different from the original, but has adjustable bias, and is
designed to provide a "constant current" (i.e. high impedance) output to the
speakers - this is achieved using R23 and R26. Note that with this arrangement,
the gain will change depending on the load impedance, with lower impedances
giving lower power amp gain. This is not a problem, so may safely be ignored.
Should the output be shorted, the constant current output characteristic will
provide an initial level of protection, but is not completely foolproof. The short
circuit protection will limit the output current to a relatively safe level, but a
sustained short will cause the output transistors to fail if the amp is driven hard.
The protection is designed not to operate under normal conditions, but will limit
the peak output current to about 8.5 Amps. Under these conditions, the internal
fuses (or the output transistors) will probably blow if the short is not detected in
time.
Figure 2 shows the power amp PCB components - except for R26 which does
not mount on the board. See Figure 1B to see where this should be physically
mounted. The bias current is adjustable, and should be set for about 25mA
quiescent current (more on this later). The recommendation for power
- 23 -
transistors has been changed to higher power devices. This will give improved
reliability under sustained heavy usage.
As shown, the power transistors will have an easy time driving
any load down to 4 ohms. If you don't use the PCB (or are
happy to mount power transistors off the board), you can use
TO3 transistors for the output stage. MJ15003/4 transistors are
very high power, and will run cooler because of the TO-3 casing
(lower thermal resistance). Beware of counterfeits though! There
are many other high power transistors that can be used, and the
amp is quite tolerant of substitutes (as long as their ratings are
at least equal to the devices shown). The PCB can
accommodate Toshiba or Motorola 150W flat-pack power
transistors with relative ease - if you wanted to go that way.
TIP3055/2966 or MJE3055/2955 can also be used for light or
ordinary duty.
At the input end (as shown in Figure 1B), there is provision for an auxiliary
output, and an input. The latter is switched by the jack, so you can use the "Out"
and "In" connections for an external effects unit. Alternatively, the input jack can
be used to connect an external preamp to the power amp, disconnecting the
preamp.
The speaker connections allow up to two 8 Ohm speaker cabinets (giving 4
Ohms). Do not use less than 4 ohm loads on this amplifier - it is not designed
for it, and will not give reliable service!
All the low value (i.e. 0.1 and 0.22 ohm) resistors must be rated at 5W. The two
0.22 ohm resistors will get quite warm, so mount them away from other
components. Needless to say, I recommend using the PCB, as this has been
designed for optimum performance, and the amp gives a very good account of
itself. So good in fact, that it can also be used as a hi-fi amp, and it sounds
excellent. If you were to use the amp for hi-fi, the bias current should be
increased to 50mA. Ideally, you would use better (faster / more linear) output
transistors as well, but even with those specified the amp performs very well
indeed. This is largely because they are run at relatively low power, and the
severe non-linearity effects one would expect with only two transistors do not
occur because of the parallel output stage.
Make sure that the bias transistor is attached to one of the drivers (the PCB is
laid out to make this easy to do). A small quantity of heatsink compound and a
cable tie will do the job well. The diodes are there to protect the amp from
catastrophic failure should the bias servo be incorrectly wired (or set for
maximum current). All diodes should be 1N4001 (or 1N400? - anything in the
1N400x range is fine). A heatsink is not needed for any of the driver transistors.
The life of a guitar amp is a hard one, and I suggest that you use the largest
heatsink you can afford, since it is very common to have elevated temperatures
on stage (mainly due to all the lighting), and this reduces the safety margin that
normally applies for domestic equipment. The heatsink should be rated at 0.5°
- 24 -
C/Watt to allow for worst case long term operation at up to 40°C (this is not
uncommon on stage).
Make sure that the speaker connectors are isolated from the chassis, to keep
the integrity of the earth isolation components in the power supply, and to
ensure that the high impedance output is maintained.
Power Supply
WARNING - Do not attempt construction of the power supply if you do not know
how to wire mains equipment.
The power supply is again nice and simple, and does not even use traditional
regulators for the preamp (details are on the preamp schematic in Figure 1).
The power transformer should be a toroidal for best performance, but a
convention tranny will do just fine if you cannot get the toroidal.
Do not use a higher voltage than shown - the amplifier is
designed for a maximum loaded supply voltage of +/-35V, and
this must not be exceeded. Normal tolerance for mains
variations is +/-10%, and this is allowed for. The transformer
must be rated for a nominal 25-0-25 volt output, and no more.
Less is Ok if the full 100W is not needed.
Figure 3 - Power Supply
The transformer rating should be 150VA (3A) minimum - there is no maximum,
but the larger sizes start to get seriously expensive. Anything over 250VA is
overkill, and will provide no benefit. The slow-blow fuse is needed if a toroidal
transformer is used, because these have a much higher "inrush" current at
power-on than a conventional transformer. Note that the 2 Amp rating is for
operation from 220 to 240 Volt mains and as shown is suitable for a 200VA
transformer - you will need an 4 or 5 Amp fuse here for operation at 115 Volts.
Smaller transformers can use a smaller fuse - I am using a 2A slow blow fuse in
my prototype (160VA transformer at 240V mains input), which seems to be fine
- it allows for a maximum load of 480VA which will never be achieved except
under fault conditions.
- 25 -
Use good quality electrolytics (50V rating, preferably 105°C types), since they
will also be subjected to the higher than normal temperatures of stage work.
The bridge rectifier should be a 35 Amp chassis mount type (mounted on the
chassis with thermal compound).
The earth isolation components are designed to prevent hum from
interconnected equipment, and provide safety for the guitarist (did I just hear
3,000 drummers asking "Why ??"). The 10 Ohm resistor stops any earth loop
problems (the major cause of hum), and the 100nF capacitor bypasses radio
frequencies. The bridge rectifier should be rated at least 5A, and is designed to
conduct fault currents. Should a major fault occur (such as the transformer
breaking down between primary and secondary), the internal diodes will
become short circuited (due to the overload). This type of fault is extremely rare,
but it is better to be prepared than not.
Another alternative is to use a pair of high current diodes in parallel (but facing
in opposite directions). This will work well, but will probably cost as much (or
even more) than the bridge.
All fuses should be as specified - do not be tempted to use a higher rating (e.g.
aluminium foil, a nail, or anything else that is not a fuse). Don't laugh, I have
seen all of the above used in desperation. The result is that far more damage is
done to the equipment than should have been the case, and there is always the
added risk of electrocution, fire, or both.
Electrical Safety
Once mains wiring is completed, use heatshrink tubing to ensure that all
connections are insulated. Exposed mains wiring is hazardous to your health,
and can reduce life expectancy to a matter of a few seconds !
Also, make sure that the mains lead is securely fastened, in a manner
acceptable to local regulations. Ensure that the earth lead is longer than the
active and neutral, and has some slack. This guarantees that it will be the last
lead to break should the mains lead become detached from its restraint. Better
still, use an IEC mains connector and a standard IEC mains lead. These are
available with integral filters, and in some cases a fuse as well. A detachable
mains lead is always more convenient than a fixed type (until your "roadie"
loses the lead, of course. You will never do such a thing yourself :-)
The mains earth connection should use a separate bolt (do not use a
component mounting bolt or screw), and must be very secure. Use washers, a
lock washer and two nuts (the second is a locknut) to stop vibration from
loosening the connection.
Testing
If you do not have a dual output bench power supply
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Before power is first applied, temporarily install 22 Ohm 5W wirewound "safety"
resistors in place of the fuses. Do not connect the load at this time! When power
is applied, check that the DC voltage at the output is less than 1V, and measure
each supply rail. They may be slightly different, but both should be no less than
about 20V. If widely different from the above, check all transistors for heating - if
any device is hot, turn off the power immediately, then correct the mistake.
If you do have a suitable bench supply
This is much easier! Do not connect a load at this time. Slowly advance the
voltage until you have about +/-20V, watching the supply current. If current
suddenly starts to climb rapidly, and voltage stops increasing then something is
wrong, otherwise continue with testing. (Note: as the supply voltage is
increased, the output voltage will fluctuate initially, then drop to near 0V at a
supply voltage of about +/-15V or so. This is normal.)
Once all is well, connect a speaker load and signal source (still with the safety
resistors installed), and check that suitable noises (such as music or tone) issue
forth - keep the volume low, or the amp will distort badly with the resistors still
there if you try to get too much power out of it.
If the amp has passed these tests, remove the safety resistors and re-install the
fuses. Disconnect the speaker load, and turn the amp back on. Verify that the
DC voltage at the speaker terminal does not exceed 100mV, and perform
another "heat test" on all transistors and resistors.
When you are satisfied that all is well, set the bias current. Connect a
multimeter between the collectors of Q10 and Q11 - you are measuring the
voltage drop across the two 0.22 ohm resistors (R20 and R21). The desired
quiescent current is 25mA, so the voltage you measure across the resistors
should be set to 11mV +/-2mV. The setting is not overly critical, but at lower
currents, there is less dissipation in the output transistors. Current is
approximately 2.2mA / mV, so 10mV (for example) will be 22mA.
After the current is set, allow the amp to warm up, and readjust the bias when
the temperature stabilises. This may need to be re-checked a couple of times,
as the temperature and quiescent current are slightly interdependent. When you
are happy with the bias setting, you may seal the trimpot with a dab of nail
polish.
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AMPLIFICADOR 20W ESTÉREO
Este amplificador proporciona dos canales de potencia de hasta 20 vatios reales a
partir de dos entradas de línea. Es ideal para usar en computadoras dado que su
relación precio/potencia/complejidad es óptima.
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En el plano se observa sólo una de las etapas del sistema dado que en todo circuito
estéreo ambos canales son exactamente iguales. Los números entre paréntesis
representa el equivalente del terminal para el segundo canal. El corazón de este
proyecto es un circuito de la firma National Semiconductors, el LM1876, el cual
dispone en su pastilla de dos amplificadores operacionales de potencia con funciones
de mute (silenciar) y stand-by (desconectar), las cuales no hemos implementado en
este diseño para simplificarlo al máximo. La señal entrante, luego de ser
acondicionada y nivelada, ingresa al amplificador por su entrada no inversora. A la
salida de éste parte de la señal resultante es reinsertada al amplificador por su
terminal inversora para formar la red de realimentación. Dado que el circuito está
internamente balanceado cuando trabaja con fuente partida no es necesario instalar el
capacitor de BootStrap.en la salida.
ALIMENTACION:
Este sistema requiere para funcionar una tensión de +/-28 voltios y una corriente de 2
amperios. Para obtenerlos se puede emplear la clásica fuente con transformador,
puente de diodos y capacitores.
En este caso el transformador debe tener un primario acorde a la tensión de red (220v)
y un secundario con punto medio de 20v por cada ramal (40v de extremo a extremo).
Los diodos deben ser de 100v / 3A del tipo 1N5406 o similar. También puede utilizarse
un puente rectificador, que facilita la tarea y reduce la cantidad de pistas/espacio. Los
capacitores de filtrado son de 4700µF x 50v.
DISIPADOR DE CALOR:
Pieza clave en todo sistema de audio, el disipador que en esta oportunidad usamos es
un simple cooler de computación para Pentium III. Utilizamos ese modelo dado que
dispone de una superficie metálica mayor que los tradicionales.
Amplificador de audio de 25w
Un simple circuito integrado y los componentes pasivos periféricos nos permiten
disfrutar de nuestra música favorita a una excelente potencia para la mayoría de los
usos domésticos. Presentamos este amplificador de muy buena calidad y a un
bajísimo precio de armado.
El TDA2040 es un circuito integrado muy común en equipos de audio domésticos por
su excelente calidad de sonido y por su facilidad de empleo.
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Como observará no hay nada especial en este circuito, el desacople de continua a la
entrada, por medio del capacitor electrolítico no polarizado, la realimentación, la carga
RC y, por supuesto, el parlante.
Este circuito debe ser alimentado por una fuente de continua partida de 20+20v con
una corriente de 1A por canal. La tensión positiva ingresa por el pin 5 mientras que la
negativa lo hace por el 3. Entre cada vía de alimentación y masa se deberá colocar un
capacitor electrolítico de 220µF junto con otro en paralelo, cerámico, de 100nF. De
esta forma se efectúa un correcto desacople y filtrado de la fuente.
Recuerde equipar al chip con un adecuado disipador de calor.
Control de Volumen digital
Este circuito permite controlar el volumen de una señal de audio por medio de dos
teclas tipo pulsador.
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El circuito completo está formado por el integrado y un capacitor de filtrado de fuente.
Así que para poder escribir algo tendremos que comentar que hay dentro del chip.
Por medio de un arreglo de 64 resistores y 64 llaves electrónicas accionadas por un
contador se puede modificar el sitio donde se coloca el cursor del potenciómetro. En
otras palabras este control dispone de 64 niveles entre el mudo y el máximo volumen.
Para que cuando se retira la alimentación el sistema "recuerde" en que sitio quedo el
potenciómetro el chip incluye una memoria EEPROM la cual retiene el dato
correspondiente a la llave seleccionada. La lógica de control incluye una interesante
función: a cada pulsación de uno de los botones (cualquiera que sea) se desplaza una
posición el cursor del potenciómetro. Pero si se mantiene pulsado el botón durante
mas de medio segundo el cursor irá al extremo indicado en un total máximo de 7.6
segundos. Esto es ideal para fundidos de apertura o cierre en audio o transmisiones
de sonido.
La entrada es por el pin 1 y la salida por el 7. El circuito requiere 5V para funcionar y
consume 50mA como máximo. El capacitor de 100nF debe estar lo mas cerca posible
del chip para garantizar un correcto filtrado de la fuente.
Distorsionador FUZZ para guitarra eléctrica
Todos sabemos que para grabar una guitarra criolla (o tradicional) basta con acercar
un micrófono de buena calidad para poder captar el sonido. Pero en las guitarras
eléctricas la forma de hacer salir sonido requiere el uso de un amplificador, el cual
debe ser excitado por medio un previo adecuado. En esta ocasión presentamos un
proyecto (basado en un circuito de CEKIT) en el cual no solo se propone un buen
Preamplificador sino que, además, se da la posibilidad de alterar el tono (mas grave o
agudo) y de distorsionar el sonido (efecto fuzz) haciendo parecer que se está
empleando un viejo amplificador valvular.
- 31 -
Para nuestro prototipo empleamos un amplificador operacional integrado doble el cual
usaremos por un lado para hacer las veces de previo y, por el otro, para efectuar la
distorsión en sí de la señal de audio. Dotamos al sistema, además, de un interruptor
que permite anular el efecto fuzz, dejando pasar intacta la señal de entrada.
La señal ingresa desde la guitarra o bajo por medio del conector marcado como IN.
Pasando a través del capacitor y la resistencia ingresa a la primera sección del circuito
integrado LM358 el cual actúa como previo. El conjunto RC conectado entre la salida
(pin 1) y la entrada inversora (pin 2) actúa como realimentador, desde donde se toma
una muestra de la señal para efectuar el control de la tonalidad. A la salida la señal
ingresa a la segunda mitad del integrado, donde hay otro operacional. Además va a la
llave selectora que permite utilizar o anular el efecto fuzz. En este caso el circuito de
realimentación incluye un par de diodos en paralelo opuesto que se encargan de
recortar la señal. La magnitud de la señal recortada depende del cursor del
potenciómetro de 50K, el cual actúa como regulador de efecto. La salida de este
amplificador (pin 7) se aplica a la otra terminal de la llave selectora de efecto, cuyo
punto medio se inyecta al potenciómetro que establece el nivel de la señal de salida
que finalmente saldrá hacia la etapa de potencia.
El circuito se alimenta de una batería de 9v del tipo comercial, aunque también se lo
puede alimentar con un adaptador AC/DC. En este caso se recomienda usar uno de
buena calidad que esté bien filtrado para que no induzca ruidos en la señal. Dado que
internamente el circuito trabaja con fuente partida se ha dispuesto un par de
resistencias (las de 100K) en serie de cuya unión central se obtienen los 4.5V de
referencia
Ecualizador Pasivo de 5 bandas
He aquí un circuito muy útil a la hora de armar una potencia para el coche o para un
sistema ya amplificado. Se trata de un ecualizador que, en lugar de operar sobre
señales de baja magnitud, lo hace sobre vías de audio amplificadas.
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Como se ve en el diagrama consta de cinco potenciómetros que comandan la
tonalidad del sonido mientras que el sexto se encarga de regular el volumen sonoro.
De izquierda a derecha las bandas ecualizadas son 60Hz, 240Hz, 1KHz, 4KHz y
16KHz. Luego sigue el control de volumen.
Dado que no emplea componentes activos este sistema no requiere de alimentación
alguna. Recordar que en caso de montar un sistema estéreo o multicanal deberá
armar un ecualizador como este por cada vía.
Vumetro de 12 LED's
Ideal para conectarlo a la salida de parlantes de un auto estéreo, este circuito permite
mirar la "sonoridad" del audio reflejada en 12 LED's que pueden ser o no de diferentes
colores.
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El circuito funciona en torno a un UAA180, que es un integrado diseñado para estas
aplicaciones. Se alimenta con 12V que pueden ser obtenidos de la batería del auto. El
potenciómetro ajusta la sensibilidad. La entrada se conecta al parlante actual del
estéreo. Abajo se observa la placa de circuito impreso del lado de las pistas.
Vumetro de 5 LED's
Este instrumento permite visualizar el nivel de sonido de una señal de audio.
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El circuito es bien simple y se basa en el uso de un integrado específico para estas
aplicaciones, el KA2284. La resistencia a la entrada hace las veces de limitadora de
corriente para evitar que los diodos LED se quemen. La entrada es desacoplada por el
electrolítico y filtrada por el capacitor de 2.2nF y la resistencia de 10K en paralelo.
El integrado es de 9 terminales en línea, todos del mismo lado de la pastilla.
Foto del circuito montado...
Atenuador Controlado por Voltaje (VCA)
Este es un amplificador ( mas correctamente, un atenuador) controlado por voltaje. El
diagrama se muestra abajo.
- 35 -
Aqui, el circuito integrado LM3080 se utiliza para 'atenuar' la señal de audio a su
entrada en relacion a la magnitud de una corriente de control en la pata # 5
Los valores de los componentes estan estandarizados, la magnitud de la señal de
audio debera ser (max.) 10 voltios pico a pico y la suma algebraica de los voltajes de
control pueden totalizar 20 volts.
Uno de los amplificadores operacionales es utilizado como 'sumador de
voltaje/convertidor de voltaje a corriente' y el otro es usado como
'amplificador/separador' y el potenciometro marcado como 'offset trim' es un tipo
'preset' miniatura.
Los capacitores son en el valor marcado a 50 o mas volts, los resistores no son
criticos, pueden ser desde 1/8 Watt hasta 1/2 Watt 5 % tolerancia o mejor, el doble
amplificador operacional puede ser substituido por otro equivalente.
La calibracion requerida es para minimizar el efecto de el voltaje de control sobre la
señal de audio, conecte una onda triangular o cuadrada de aproximadamente 100
hertz y 5 a 10 volts de amplitud a una de las entradas de control (CV1, no conecte
NADA a las entradas de audio ) y ajuste el potenciometro marcado 'offset trim' leyendo
con un multimetro digital en la escala de 2vac la salida del vca hasta que sea lo menos
posible. Si no hay un medidor disponible, simplemente envie la 'salida' del vca a un
amplificador de audio ya ajuste el potenciometro hasta reducir al minimo el tono
audible. Se recomienda ensamblar el circuito en una placa perforada o si es posible en
un circuito impreso ( espero producir los circuitos impresos necesarios un dia de estos
)
Pre para microfóno electret
Por demás simple este circuito permite conectar un micrófono tipo electret a un
amplificador de audio.
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La resistencia de 10K sobre el terminal positivo del micrófono le provee a este tensión
necesaria para su funcionamiento. El capacitor de 100nF sobre la misma conexión
bloquea la componente DC de la señal permitiendo a la AC perteneciente al audio
ingresar al transistor amplificador por su base. La resistencia de 10K conectada al
transistor por su colector permite la polarización de ese elemento, mientras que la de
100K efectúa la realimentación de la señal. El capacitor de salida bloquea la
componente DC dejando ir hacia la siguiente etapa sólo la señal de audio.
El circuito puede ser alimentado con cualquier tensión comprendida entre 3 y 9 volts
sin necesariamente estar estabilizada. Pero es importante que la fuente esté bien
filtrada y desacoplada. Para ello es posible colocar un capacitor de 100µF junto con
uno de 100nF en paralelo con la alimentación sobre el circuito.
Micrófono de mesa multidireccional ajustable
Este circuito se suele emplear en mesas redondas o salas de reunión para captar el
audio de todos los interlocutores sin la necesidad de dar a cada uno de ellos un
micrófono. Colocando esto en el centro de la mesa se logra captar el audio de cada
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uno de ellos gracias a que está formado por cuatro cápsulas de electret con un control
de nivel de recepción individual para cada una.
Podemos decir que este circuito
consta por un lado de cuatro
módulos de electret, cada uno
de ellos proveen alimentación a
la cápsula por medio de la
resistencia de 10K, bloquean la
DC por medio del capacitor de
1µF y colocan esa señal AF
resultante sobre el extremo de
un potenciómetro que hace las
veces de ajuste de recepción. El
punto extremo opuesto se pone
a masa para permitir enmudecer
ese lado de la mesa mientras
que por el punto central se
deriva la señal final resultante.
Las resistencias de 100K y el
transistor FET forman una red
sumadora y preamplifican algo
la señal, la cual puede ser
aplicada sin problemas tanto en
una entrada de línea como en
un canal de micrófono de una
consola.
El circuito se alimenta de 9V y tiene un consumo extremadamente bajo, por lo que
puede ser tranquilamente operado por medio de una batería estándar de 9V o por una
fuente de alimentación. En este último caso recordar que el filtrado adecuado es clave
para obtener una buena calidad de audio sin zumbidos a alterna.
El cable de salida debe ser del tipo blindado (mallado) para evitar que el sonido
resultante sea "invadido" por interferencias o ruidos.
Es recomendable montar esto o en un gabinete circular o en uno piramidal. Aunque el
primero es el que mejor resultado da y tiene una agradable estética.
Otra recomendación que no aparece en el esquema es colocar un capacitor de 100nF
entre +V y masa dentro del circuito impreso del aparato.
Los potenciómetros permiten ajustar la sensibilidad de cada uno de los micrófonos.
Esto es útil cuando de un lado de la mesa hay mas personas que del otro o cuando
una de las personas habla demasiado alto con respecto a los otros.
Indicador de potencia de Audio
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Este dispositivo permite determinar al instante la potencia entregada por un
amplificador a una caja acústica o parlante. Gracias a ser alimentado por una batería
de 9v común el equipo es portátil y fácil de transportar.
Como se ve en el diagrama todo el sistema se encuentra dentro del circuito integrado
LM3915, quedando en el exterior sólo un pequeño número de componentes pasivos.
Dado que la impedancia del parlante sobre el que se efectúa la medición influye sobre
el resultado de la misma se ha dispuesto un interruptor para seleccionar la impedancia
de la carga, pudiendo ser esta de 4 u 8 ohms.
La conexión del equipo ha de ser, en lo posible, sobre los bornes mismos del baffle y
no sobre los del amplificador para evitar que el largo del cable y su efecto de caída de
tensión no sean contemplados en la medida.
Filtro pasa-bajos para sub-woofer activo
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Este sistema es ideal para reforzar los sonidos de baja frecuencia en nuestro equipo
de audio o conjunto de televisión de calidad.
El mismo esta compuesto por una red sumadora la cual combina las señales de audio
provenientes de los canales izquierdo y derecho. Luego, un amplificador de ganancia
regulable permite ajustar la cantidad de amplificación extra que se le dará a la señal
resultante. Seguido una red de RC combinada efectúa el filtrado, dejando pasar solo
las frecuencias predefinidas. Con las tres resistencias de 27K (marcadas con
asteriscos entre paréntesis) se obtiene un filtro que corta en los 60Hz. Sustituyendo
estas resistencias por otras de 22K el corte se efectuará en los 75Hz. En cambio, si las
reemplazamos por resistencias de 18K el punto será en los 100Hz. Resistencias de
15K establecen la frecuencia en 125Hz y por último, con 12K se obtiene un filtro que
corte en 150Hz. Siempre el mismo valor para las tres resistencias. El último
amplificador, medio NE5532, se comporta como buffer de salida.
La alimentación de este sistema es simétrica, de +/- 12V con un consumo de 300mA
máximo. En ambos circuitos integrados se omitió la alimentación para simplificar al
máximo el esquema eléctrico. En el caso del TL074 la alimentación positiva ingresa
por el terminal 4 y la negativa por el terminal 11. En tanto, el positivo ingresa al
NE5532 por su terminal 8 y la negativa por el terminal 4.
Tanto las entradas como las salidas son a nivel línea. La impedancia de entrada es
típica, 47K y la impedancia de salida es infinita.
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AMPLIFICADOR 50W
Diseñamos este circuito para ser empleado como etapa de potencia cuadrafónica de
una computadora equipada con una placa de sonido Diamond MonsterSound MX300.
Así obtuvimos una potencia de salida global de 200w con una distorsión armónica
total inferior al 0.01%. Algo calificado como High-End Audio.
DESCRIPCION:
El componente principal (y casi el único) de este sistema es un amplificador
operacional integrado de la firma National Semiconductor, el LM3886TF. No hace falta
ningún otro componente activo, sólo el integrado y un puñado de componentes
pasivos tales como resistencias y capacitores
La señal de audio proveniente de la placa de sonido entra al amplificador operacional
por su pin 10 (entrada no inversora). Un capacitor de 1µF deja pasar sólo la señal de
audio, bloqueando la componente DC que pudiese existir. Un potenciómetro de 10K
(opcional) permite ajustar el límite de entrada. A la salida una resistencia de 20K
realiza la realimentación por medio de la entrada inversora mientras que un conjunto
RL acopla la salida de potencia con el parlante. Este conjunto consta de una bobina de
10 a 15 vueltas de alambre 1.5mm sobre una resistencia de 10 ohms / 2 watts. Dos
electrolíticos desacoplan la fuente de alimentación y un jumper controla la función
Mute (enmudecer) la cual se activa abriendo el interruptor. El capacitor de 100µF junto
con la resistencia de 47K hacen las veces de retardo de entrada, evitando ruidos al
conectarse la alimentación.
FUENTE DE PODER:
La fuente de alimentación debe proporcionar 70VCC simétricos (35+35) con una
corriente de 6A.
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Los diodos son de 100V / 8A y pueden ser remplazados por un puente rectificador. Los
capacitores electrolíticos son de 10000µF / 50V. El transformador es de 220V en su
primario y 50V en su secundario con punto medio y 6A de corriente para una
configuración cuadrafónica.
DISIPADOR DE CALOR:
He aquí una solución económica a un gran problema. En vez de colocar grandes
disipadores de aluminio hemos instalado en cada chip un disipador de los que se
usaban en los microprocesadores Pentium de computadoras. Sí, esos pequeños
cubos de metal de 5cm x 5cm que traían un mini ventilador atornillado.
En realidad el tamaño de disipador no es adecuado, pero hemos detectado que, con el
ventilador funcionando y a máxima potencia de salida el amplificador no llega siquiera
a calentar. Hemos, incluso, dejado el equipo funcionando a pleno durante un fin de
semana completo sin que subiese la temperatura. Para alimentar los motores de los
ventiladores bastará con colgarse a las líneas principales de alimentación limitando la
corriente (provocando una caída de tensión) por medio de resistores de 100 ohms y 5
watts de potencia. Cada ventilador debe tener su propio resistor. Recomendamos
colgar dos ventiladores al positivo (y masa) y dos ventiladores al negativo (y masa).
Así la carga es equitativa para ambas fases.
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Comandos electrónicos
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DImmer para lámpara fluorescente
Un desvanecedor de luces (dimmer) convencional para lámparas incandescentes no
puede ser utilizado directamente para controlar la intensidad luminosa de lámparas
fluorescentes. Sin embargo, puede ser fácilmente adaptado para este propósito
introduciendo las modificaciones indicadas en la figura. En este caso, se omite el
arrancador (starter), mientras que el balasto o reactancia de choque (L1) puede
permanecer en el circuito con el fin de minimizar la interferencia causada por el mismo.
Los filamentos (cátodos) de la lámpara, por su parte, se precalientan por medio de un
transformador con dos devanados separados (T1). Por tanto, el circuito no es
adecuado para lámparas slimline o de arranque directo.
El Triac, el diac y sus componentes asociados (r2, P2 y C1) forman un dimmer
convencional de control por fase al cual se le ha suprimido cualquier red de snubber
originalmente incluida en el mismo. El potenciómetro P1, que actúa como control de
brillo, deberá estar dotado de un eje plástico. Si el rango de control resulta insuficiente,
puede experimentar con otros valores de C1. Este ultimo deberá tener un voltaje de
trabajo mínimo de 400V. La resistencia R1 (33k /2W) puede ser sustituida por tres
resistencias de 100 k/0.5W en paralelo.
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Control de dirección motor DC
This circuit uses 2 NPN and 2 PNP transistors to form a DC motor direction control.
When switch S1 is in the FORWARD position, Q1 is driven on through R1, and Q2 is
driven on through R3 by Q1. However, Q3 is cut off through R4, and Q4 is cut off by
R5 and R6. Thus the "live" side of the motor is connected through Q2 to the positive
supply, and the motor runs in the forward direction. When S1 is in the OFF position,
Q1 is cut off through R1, and Q2 is cut off through R2 and R3. Simultaneously Q3 is
cut off R4, and Q4 is cut off through R5 and R6. Under this condition, the "live" side of
the motor is open-circuited so the motor does not run. Finally, when S1 is in the
REVERSE position, Q3 is biased on through R4, and Q4 is driven on through R6 and
Q3. However, Q1 is cut off through R1, and Q2 is cut off through R2 and R3.
Therefore, the "live" side of the motor is connected through Q4 to the negative power
supply, and the negative power supply, and the motor runs in the reverse direction.
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Cuádruple pulsador touch digital
Este circuito es un arreglo de cuatro pulsadores digitales sensibles al tacto (o
Touch). Estos no tienen partes mecánicas exteriores, sino una placa metálica
fija la cual, al contacto con el cuerpo humano acciona un relé.
En integrado esta compuesto por cuatro compuertas OR inversoras (NOR). Las
mismas presentan un estado lógico bajo en su salida cuando alguna de sus
entradas (o las dos) están altas y un estado lógico alto en la salida cuando
ambas entradas están bajas. Estando sus entradas en paralelo el
funcionamiento se reduce a: Entrada baja, salida alta; entrada alta, salida baja.
Gracias a sus características internas cada compuerta es extremadamente
sensible, por lo que debidamente configurada se puede lograr detectar la
puesta a tierra del cuerpo humano y utilizarlo para controlar la salida de la
compuerta. Esta salida ataca una configuración darlington de transistores la
cual mueve el relé. El capacitor de 1µF efectúa un pequeño retardo para evitar
accionamientos bruscos o extremadamente rápidos. El preset de 100K en la
entrada regula la sensibilidad del sistema. El capacitor de 100nF debe estar lo
mas próximo posible al integrado.
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Interruptor Lento.
Con este circuito podremos encender una bombilla incandescente de forma
gradual, hasta alcanzar un determinado nivel de brillo, que será posible ajustar
mediante un potenciómetro.
Esquema teórico:
Montaje:
Se montará el circuito siguiendo el esquema, poniendo atención con el patillaje del
SL440 y con extrema precaución ya que el circuito va alimendado a 220 V. Todos los
condensadores electrolíticos tienen que ser de 35V. El triac (TIC226) debe llevar un
pequeño disipador.
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Interruptor Crepuscular para 220v
El interruptor enciende lámparas de 220V cuando la iluminación ambiental desciende
por debajo de un nivel mínimo, apagándolas cuando vuelve a superarse ese nivel y
puede emplearse para iluminación de la vía pública, parques, jardines, vidrieras, etc.
Lista de Componentes:
Resistencias:
R1 = 2k2
R2 = 470
R3 = 1k5
R4 = 470
R5 = 470
R6 = 270
R7 = 100
Capacitores:
C1 = 100µF – 63V
C2 = 0.47µF – 250V
C3 = 0.1µF – 630V
Semiconductores:
D1, D2 = 1N4007
Z1 = 12V – 1W (zener)
Q1 = BC548
Q2 = 2A3704 – 2A238
Q3 = TIC 216D – TIC 226D
Especificaciones técnicas:
Potencia Max. con TIC206D – 800 W
Potencia Max. con TIC216D – 1000 W
Potencia Max. con TIC226D – 1500 W
El foto resistor LDR forma un divisor de tensión juntamente con R1 y P1. La tensión
resultante se aplica a la base del transistor Q1. Q1 y Q2 constituyen un disparador de
Schmitt. En condiciones de iluminación ambiental adecuada el LDR presenta baja
resistencia y la tensión en la base de Q1 es alta. Esto mantiene en conducción a Q1 y
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al corte a Q2. En estas condiciones no hay corriente por el gate del triac Q3 y por lo
tanto las lámparas permanecen apagadas. Al descender el nivel de iluminación
ambiental el LDR aumentará su resistencia disminuyendo la tensión en base de Q1.
Por debajo de cierto nivel de tensión, Q1 pasará al estado de corte y Q2 a conducción.
Esto sucederá en forma abrupta (sin estados intermedios) gracias a la realimentación
positiva lograda por estar los emisores de ambos transistores interconectados. En
estas condiciones circulará corriente por el gate del triac disparándolo y provocando,
así, el encendido de las lámparas. Al elevarse nuevamente el nivel de iluminación
ambiental, volverá Q1 a conducción y Q2 al corte. Las lámparas se apagarán.
El nivel de iluminación ambiental requerido para el apagado es levemente superior al
necesario para el encendido. Esto se debe a la histéresis propia del disparador de
Schmitt y se constituye en la garantía de eliminar estados indeseables tales como
lámparas semiencendidas o parpadeantes. C1, C2, D1 y D2 constituyen la fuente de
alimentación de C.C. la que entrega aproximadamente 12V. Z1 y R6 protegen contra
sobretensiones. Mediante P1 se ajustará el nivel de iluminación para el cual se
produzca el encendido de las lámparas.
Notas:
• Es imprescindible que el fotorresistor no reciba la luz producida por las
lámparas que conmuta el interruptor. En caso de que esto sucediera se
producirá un funcionamiento intermitente.
• C3 y R7 son necesarios para encendido de lámparas con balasto (mercurio) o
tubos fluorescentes y pueden eliminarse cuando el interruptor controla
lámparas comunes.
• Para cargas superiores a los 400W es necesario colocar un disipador en el
triac.
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Comando a distancia
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Radio Control Receiver / Decoder
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UltraSonic Switch
Circuit of a new type of remote control switch is described here. This circuit
functions with inaudible (ultrasonic) sound. Sound of frequency up to 20 kHz is audible
to human beings. The sound of frequency above 20 kHz is called ultrasonic sound. The
circuit described generates (transmits) ultrasonic sound of frequency between 40 and
50 kHz.
As with any other remote control system this cirucit too comprises a mini transmitter
and a receiver circuit. Transmitter generates ultrasonic sound and the receiver senses
ultrasonic sound from the transmitter and switches on a relay.
The ultrasonic transmitter uses a 555 based astable multivibrator. It oscillates at a
frequency of 40-50 kHz. An ultrasonic transmitter transducer is used here to transmit
ultrasonic sound very effectively. The transmitter is powered from a 9-volt PP3 single
cell.
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The ultrasonic receiver circuit uses an ultrasonic receiver transducer to sense
ultrasonic signals. It also uses a two-stage amplifier, a rectifier stage, and an
operational amplifier in inverting mode. Output of op-amp is connected to a relay
through a complimentary relay driver stage. A 9-volt battery eliminator can be used for
receiver circuit, if required.
When switch S1 of transmitter is pressed, it generates ultrasonic sound. The sound is
received by ultrasonic receiver transducer. It converts it to electrical variations of the
same frequency.
These signals are amplified by transistors T3 and T4. The amplified signals are then
rectified and filtered. The filtered DC voltage is given to inverting pin of op-amp IC2.
The non-inverting pin of IC2 is connected to a variable DC voltage via preset VR2
which determines the threshold value of ultrasonic signal received by receiver for
operation of relay RL1.
The inverted output of IC2 is used to bias transistor T5. When transistor T5 conducts, it
supplies base bias to transistor T6. When transistor T6 conducts, it actuates the relay.
The relay can be used to control any electrical or electronic equipment.
Important hints:
1. Frequency of ultrasonic sound generated can be varied from 40 to 50 kHz range by
adjusting VR1. Adjust it for maximum performance.
2. Ultrasonic sounds are highly directional. So when you are operating the switch the
ultrasonic transmitter transducer of transmitter should be placed towards ultrasonic
receiver transducer of receiver circuit for proper functioning.
3. Use a 9-volt PP3 battery for transmitter. The receiver can be powered from a battery
eliminator and is always kept in switched on position.
4. For latch facility use a DPDT relay if you want to switch on and switch off the load. A
flip-flop can be inserted between IC2 and relay. If you want only an ‘ON-time delay’ use
a 555 only at output of IC2. The relay will be energised for the required period
determined by the timing components of 555 monostable multivibrator.
5. Ultrasonic waves are emitted by many natural sources. Therefore, sometimes, the
circuit might get falsely triggered, espically when a flip-flop is used with the circuit, and
there is no remedy for that.
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Radio Controlled Remote Control
ere is a circuit of a remote control unit which makes use of the radio frequency signals
to control various electrical appliances. This remote control unit has 4 channels which
can be easily extended to 12. This circuit differs from similar circuits published earlier
in EFY in view of its simplicity and a totally different concept of generating the control
signals. Usually remote control circuits make use of infrared light to transmit control
signals. Their use is thus limited to a very confined area and line-of-sight. However,
this circuit makes use of radio frequency to transmit the control signals and hence it
can be used for control from almost anywhere in the house. Here we make use of
DTMF (dual-tone multi frequency) signals (used in telephones to dial the digits) as the
control codes. The DTMF tones are used for frequency modulation of the carrier. At the
receiver unit, these frequency modulated signals are intercepted to obtain DTMF tones
at the speaker terminals. This DTMF signal is connected to a DTMF-to-BCD converter
whose BCD output is used to switch-on and switch-off various electrical applicances (4
in this case). The remote control transmitter consists of DTMF generator and an FM
transmitter circuit. For generating the DTMF frequencies, a dedicated IC UM91214B
(which is used as a dialler IC in telephone instruments) is used here. This IC requires
3 volts for its operation.
This is provided by a simple zener diode voltage regulator which converts 9 volts into 3
volts for use by this IC.
For its time base, it requires a quartz crystal of 3.58 MHz which is easily available from
electronic component shops. Pins 1 and 2 are used as chip select and DTMF mode
select pins respectively. When the row and column pins (12 and 15) are shorted to
each other, DTMF tones corresponding to digit 1 are output from its pin 7. Similarly,
pins 13, 16 and 17 are additionally required to dial digits 2, 4 and 8. Rest of the pins of
this IC may be left as they are. The next section is an FM transmitter which has
already been published in May ’96 issue of EFY. The output of IC1 is given to the input
of this transmitter circuit which effectively frequency modulates the carrier and
transmits it in the air. The carrier frequency is determined by coil L1 and trimmer
capacitor VC1 (which may be adjusted for around 100MHz operation). An antenna of
10 to 15 cms (4 to 6 inches) length will be sufficient to provide adequate range. The
antenna is also necessary because the transmitter unit has to be housed in a metallic
cabinet to protect the frequency drift caused due to stray EM fields. Four key switches
(DPST push-to-on spring loaded) are required to transmit the desired DTMF tones.
The switches when pressed generate the specific tone pairs as well as provide power
to the transmitter circuit simultaneously. This way when the transmitter unit is not in
use it consumes no power at all and the battery lasts much longer. The receiver unit
consists of an FM receiver (these days simple and inexpensive FM kits are readily
available in the market which work exceptionally well), a DTMF-to-BCD converter and a
flip-flop toggling latch section. The frequency modulated DTMF signals are received by
the FM receiver and the output (DTMF tones) are fed to the dedicated IC KT3170
which is a DTMF-to-BCD converter. This IC when fed with the DTMF tones gives
corresponding BCD output; for example, when digit 1 is pressed, the output is 0001
and when digit 4 is pressed the output is 0100. This IC also requires a 3.58MHz crystal
for its operation. The tone input is connected to its pin 2 and the BCD outputs are
taken from pins 11 to 14 respectively. These outputs are fed to 4 individual ‘D’ flip-flop
latches which have been converted into toggle flip-flops built around two CD4013B
ICs. Whenever a digit is pressed, the receiver decodes it and gives a clock pulse which
is used to toggle the corresponding flip-flop to the alternate state. The flip-flop output is
used to drive a relay which in turn can latch or unlatch any electrical appliance. We
can upgrade the circuit to control as many as 12 channels since IC UM91214B can
generates 12 DTMF tones. For this purpose some modification has to be done in
receiver unit and also in between IC2 and toggle flip-flop section in the receiver. A 4-to-
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16 lines demultiplexer (IC 74154) has to be used and the number of toggle flip-flops
have also to be increased to 12 from the existing 4.
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Bloqueador de controles remotos por IR
Mas de una vez nos habrá pasado de estar viendo la mejor escena de una tira y que
nos cambien el canal. Para evitar estas sorpresitas que tan poco nos gusta tenemos
este potente equipo que se encargará de "inundar" con señal IR el recinto evitando así
que el control remoto del TV o el equipo que fuese funcione apropiadamente.
El circuito es mas que simple, el transistor PNP
oscila a la frecuencia apropiada del equipo a
bloquear mientras que el transistor NPN
amplifica la tensión para aplicarla sobre los
diodos IR. Estos diodos deberán ser de alto
desempeño para un mejor resultado.
Ajuste:
Colocarse cerca del equipo a bloquear y
accionar el equipo, girar el preset hasta dar
con la frecuencia que impida el funcionamiento
del control remoto original.
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Control remoto infrarrojo codificado
Estos dos circuitos (emisor y receptor) permiten accionar a distancia y sin cables una
determinada carga o artefacto y con un alto grado de seguridad.
El emisor (o mando a distancia) esta formado por un circuito integrado codificador el
cual lee 10 líneas de entrada y dependiendo del estado que presenten estas líneas
será el código emitido. Luego, un transistor hace las veces de amplificador haciendo
que la señal codificada a emitir accione el LED infrarrojo el cual irradia la señal hasta
el receptor en forma de luz invisible al ojo humano. El circuito emisor se alimenta con
6V que pueden provenir de cuatro pilas tipo AAA. El LED con su respectiva resistencia
limitadora de corriente se dispuso para acusar correcto funcionamiento de las pilas. En
tanto el diodo emisor infrarrojo deje sobresalir del gabinete a fin de permitir las
irradiaciones hacia el receptor. Cada entrada de codificación admite tres posibles
estados: ALTO (a positivo), BAJO (a masa) o INDETERMINADO (sin conexión). De
esta forma y tomando en cuenta que hay un par de combinaciones que no están
permitidas obtendremos un sistema de codificación con 59.047 posibilidades, las
cuales serán mas que suficientes para la mayoría de las aplicaciones. El capacitor de
10µF impide que posibles falsos contactos del pulsador afecten el desempeño del
emisor.
El receptor utiliza el mismo circuito integrado, en este caso las salidas en vez de
actuar sobre un emisor IR accionan un relé por medio de un transistor driver. El
circuito integrado CA3140 es un amplificador operacional el cual hace las veces de
preamplificador de recepción. Este hace que las señales captadas por el fototransistor
infrarrojo sean amplificadas y enviadas al transistor BC548, el cual las acondiciona
para poder ser descifradas por el integrado TEA5500. El potenciómetro de medio
mega permite regular la sensibilidad del sistema receptor. El integrado compara el
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código recibido con el establecido en sus entradas y, de ser el mismo actúa sobre las
salidas. Pero de no ser el mismo se dispara un mecanismo de seguridad que impide
decodificar otro código por un lapso de tiempo prudencial. Este mecanismo se acciona
solo cuando un código diferente es recibido TRES VECES. Funcionando como
receptor el integrado actúa sobre cada una de sus salidas (pines 3 y 4)
alternativamente. Esto quiere decir que si un código válido es recibido inicialmente se
accionará por un tiempo la salida 3. Al siguiente código válido se accionará la salida 4.
Y así indeterminadas veces. En nuestro caso, y al unir ambas salidas, el efecto será
que cada vez que se accione sobre el mando el relé accionará. Pero se pueden
colocar dos transistores y dos relés para hacer un sistema de dos canales de salida
(pero solo uno de mando). El circuito receptor también se alimenta con 6V los cuales
pueden provenir de una batería así como de una fuente de continua. Recordar que la
bobina del relé debe ser de esta tensión.
Un detalle curioso que hay que tener en cuenta es que el código emitido es recibido en forma
invertida. Esto quiere decir que, cuando el receptor vaya comparando el código recibido con el
que tiene seteado en sus entradas lo hará cruzado.
EMISOR E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10
RECEPTOR E10E9 E8 E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1
En esta tabla se aprecia bien el mecanismo empleado. Esto significa que cuando se establezca
el código en el emisor, en el receptor deberá hacerse en dirección opuesta, partiendo de la
entrada contraria. Pero esto no es todo, además, los estados lógicos tampoco se corresponden
de emisor a receptor. Basta con observar la tabla de abajo para comprenderlo:
EMISOR RECEPTOR
Abierto Bajo (masa)
Bajo (masa) Abierto
Alto (V+) Alto (V+)
Aquí se sobre entiende que cuando una entrada en el emisor se deja sin conectar la opuesta
del lado receptor deberá ponerse a masa. O, si del lado del emisor se la conecta a masa
deberá dejarse sin conectar su opuesta e el receptor. En tanto el estado alto no presenta
cambio alguno.
Como si esto no fuese mucho tenemos además dos posibles combinaciones de código
prohibidas. Estas son:
• Todas las entradas a nivel alto
• Las entradas de E1 a E9 en alto y E10 en bajo
Siguiendo estas reglas que son bien confusas podríamos llegar a deducir que la siguiente
codificación del lado emisor y receptor sería válida:
ENTRADAS E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10
EMISOR H X H H X H L X L L
RECEPTOR X X L X H L H H L H
Aquí una H significa estado alto (HIGH), una L estado bajo (LOW) y una X sin conectar a
ningún lado.
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Dado que el uso de interruptores DIP de tres posiciones además de costoso se
tornaría incómodo se recomienda hacer puentes de alambre entre los terminales,
masa y tensión.
Control remoto IR de 1 canal
Mucha gente escribió al correo de nuestro sitio pidiendo algún circuito de control
remoto que sea eficiente pero no muy complicado. La mayoría de los sistemas
actuales de mando a distancia operan bajo la norma RC5 de Philips, pero esto
requiere de un codificador (un circuito integrado) y un decodificador (otro circuito
integrado).
Emisor Receptor
Para bajar los costes de un sistema mono canal decidimos elaborar este circuito que
bien cumple su cometido sin llegar a codificar pero genera una señal con un "tono"
específico el cual es generado por el oscilador del transmisor y colocado sobre el LED
infra rojo para que este lo proyecte al aire. Captada esta señal por el fototransistor
infra rojo del receptor es amplificada por el operacional LM308 el cual además actúa
como pasa banda. Luego la señal es insertada a un detector de tono (el LM567) el
cual accionará su salida solo cuando en su entrada tenga un tono cuya frecuencia se
corresponda con la ajustada en el potenciómetro de 50K. La salida es un pequeño relé
de bajo consumo con una bobina de 6 o 9v.
Modo de ajuste:
• Colocar el transmisor frente al receptor, con el LED IR viendo diréctamente al
fototransistor IR
• Mantener presionado el pulsador del control remoto
• Si el relé no accionó ajustar el potenciómetro del receptor hasta que se oiga el
accionar del mismo
• Alejar el mando y presionar nuevamente, el relé tendrá que accionarse
adecuadamente
• De no accionarse al alejarse retocar el ajuste del potenciómetro
Hay que tener en cuenta que la luz intensa puede ocasionar que no accione
debidamente, pero nunca hacerlo disparar en falso.
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El transmisor se alimenta con dos pilas comunes tipo AAA o AA. El receptor, en tanto,
requiere 9V+9V con 300mA de corriente.
Fuentes de poder
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Elevador de 9V a 13.5kV
Dado que este sistema se alimenta por medio de una pila de 9V es muy posible
que esté pensando en utilizarlo para electrocutar a alguien con fines defensivos
o para lograr cobrar alguna deuda. Pero no solo es útil con fines dañinos.
También puede ser empleado en el taller para generar ruido, estática y demás
factores que puedan afectar circuitos bajo prueba y así determinar ú optimizar
su grado de inmunidad ante ellos.
Esta fuente de alto voltaje está formado por un inversor, en torno al transistor,
el cual provee pulsos de 150V al conversor formado por el tiristor y el capacitor
en serie con el transformador 2. La salida de éste presenta pulsos de 4.5kV
que son multiplicados por la red triplicadora de tensión logrando así 13.5kV a
su salida. Las lámparas de neón (marcadas como LN) conforman los pulsos de
disparo del tiristor.
El transformador T1 tiene una relación 3000:500 ohms del tipo empleado en
salida de audio transistorizada. T2 es un transformador disparador de lámparas
de flash con un secundario de 6kV.
PRECAUCION:
Aplicar este equipo sobre el cuerpo humano puede causar desde muy serias
lesiones físicas hasta la muerte. No utilizar en seres humanos, por mas bronca
que le tenga.
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Fuente de alimentanción con diodo zener sin transformador
Tener una fuente sin un transformador, es posible. En el caso que se presenta
tenemos una fuente que al final se regula con ayuda de un diodo zener. Esto significa
que esta fuente podrá dar corriente en un rango limitado (habrá un máximo y un
mínimo de corriente que abra que respetar)
Este circuito se diseña para alimentar un circuito específico y normalmente no se
utiliza para cambiarle o modificarle la carga (circuito que se desea alimentar), debido a
que, como se dijo antes, no permite gran variedad en la entrega de corriente.
El circuito consiste de:
- Un diodo zener (D3): que mantendrá el voltaje constante para la carga
- Dos diodos semiconductores que se utilizan para rectificación D1, D2: que
conforman un rectificador de 1/2 onda
- Un condensador C2: que constituye el filtro básico para "aplanar" la salida que viene
de los diodos (rectificación de 1/2 onda) antes de aplicarla al diodo Zener
- Las resistencias R2 y C1: que en su conjunto sirven para reducir le voltaje de
entrada (sea 110 o 220 Voltios A.C., 50 o 60 Hertz) al nivel que sea aceptable para el
diodo zener.
El diseño original fue hecho pensando en un voltaje de alimentación de 220 Voltios a
50 Hertz (hercios) pero fue probado con 110 Voltios, 60 Hertz (hercios) y funciona sin
problemas.
La resistencia R1 se incluye para ayudar en el proceso de descarga cuando el circuito
se desconecta de la alimentación
Este circuito esta pensado para entregar no más de 100, 120 miliamperios, así que
hay que pensar bien que se desea conectar como carga. y se debe desconectar como
una sola unidad (no se debe desconectar sólo el circuito que se alimenta)
Lista de componentes
Semiconductores: 1 (D3) diodo zener de 4.7 a 5.6 Voltios, 2 (D1, D2) diodos comunes
rectificadores de 400 Voltios / 25 amperios
Resistencias: R1 = 100 a 120 KΩ (kilohms), R2 = 33 Ohmios (Ohms)
Condensadores: C1 = 2.2 uF 250 Voltios, C2 = 220 a 1000 uF (microfaradios),
electrolítico
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Diodo LED alimentado con 120/240 Voltios c.a.
Este circuito alimenta uno o dos diodos LED (diodo emisor de luz) conectándolo
directamente a la alimentación del tomacorriente (120 / 240 Voltios a.c.). Se logra
disminuir el voltaje de alimentación hasta uno que pueda utilizarse en un diodo LED
con ayuda de un capacitor (condensador) y una resistencia (resistor).
Si se desea alimentar sólo un diodo LED se reemplaza un diodo LED por un diodo
normal. El primer diodo LED dará paso al semiciclo negativo de la onda y el segundo
LED al semiciclo positivo. Hay que aclarar que si se desea alimentar sólo un diodo
LED es obligatorio poner un diodo común que reemplace al diodo LED que se desea
retirar, pues si no se hace, el ciclo que polarice al diodo LED que queda en inverso
(intenta hacer pasar corriente en sentido opuesto a la flecha), lo quemaría.
La resistencia de 1 Kilohmio (1000 ohmios) se utiliza para evitar posibles picos de
corriente.
Si la alimentación es de 110 / 120 Voltios, 60 Hertz
Con un capacitor sin polaridad de 0.47 uF se tiene una reactancia de 5,643 ohmios,
que permitirá el paso de 21.3 mA (miliamperios) por el o los LED(s).
Si la alimentación es de 220 / 240 Voltios, 50 Hertz con un capacitor de 0.22 uF sin
polaridad se tiene una reactancia de 14,468 ohmios, que permitirá el paso de 16 mA
(miliamperios) por el o los LED(s)
Las fórmulas que se utilizaron son:
Xc = 1 / (2 π f C) Fórmula de la reactancia capacitiva
I = V / Xc Ley de Ohm para la reactancia capacitiva
Donde:
- π = 3.1416
- f = 0 frecuencia (50 o 60 Hertz)
- C = valor del capacitor en faradios
- V = voltaje
- I = corriente
- Xc = reactancia capacitiva
Nota: el efecto de la resistencia de 1 Kilohmio se desprecio pues la mayoría de la
caída de tensión que se aplica al circuito se da en el capacitor (condensador)
Lista de componentes
Resistencias:
1 de 1 K (0.5 watts)
Condensadores:
1 de 0.47 uF., sin polaridad, de 200 voltios o más, si el circuito se alimenta con 120 V.,
1 de 0.22 uF., sin polaridad, de 300 voltios o más, si el circuito se alimenta con 240 V.
Otros:
2 diodos LED comunes, 1 diodo corriente 1N4001(D)
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220V CA / 100W desde 12V CC
Disponer de 220v en un auto o camión puede ser muy útil, no solo en campamentos o
viajes sino también para conectar soldadores u otra clase de herramientas. También
es necesario para cargar las baterías de teléfonos, videocámaras o computadoras
móviles entre otros dispositivos.
Para reducir o elevar una tensión determinada nada se adapta mejor que un
transformador, pero este componente no funciona en corriente continua, que es la
disponible en baterías o vehículos. Entonces debemos colocar un oscilador que
genere una alternancia en la CC para así tener en la bobina del transformador CA. El
circuito integrado (4047) es un oscilador cuyas salidas son una inversa con respecto
de la otra. Esto quiere decir que mientras una está en estado alto la otra está bajo y
viceversa. Estas señales son demasiado débiles para mover el trasformador así que
se implementa un driver formado por tres transistores en cadena. El diodo en paralelo
con cada uno de los transistores finales evita que la corriente inversa producida al
retirar la corriente del bobinado queme el transistor. El diodo de 5A colocado en
paralelo con la línea de alimentación genera un cortocircuito cuando la polaridad es
accidentalmente invertida, haciendo que el fisible salte. El preset de 50K permite
ajustar la frecuencia del oscilador, que es directamente proporcional con la frecuencia
de la CA producida en el trafo. Para que el oscilador trabaje estable se ha dispuesto el
resistor de 220 ohms como limitador de corriente y el zener de 9.1v junto con sus
capacitores de filtrado. Este conjunto hace que sin importar los cambios en la batería
la tensión en el oscilador sea de 9v.
El transformador puede ser uno común de los que se emplean para hacer fuentes de
alimentación, solo que en este equipo lo usaremos inversamente. En vez de aplicar
tensión en el devanado de 220v y retirarla por el de 18v lo que haremos es ingresar la
tensión por el devanado de 18v y retirarla por el de 220v. En realidad los cálculos de
este elemento dan como necesario un bobinado de 220v y otro de 9.3v+9.3v, pero
como no es común este tipo de valores hemos implementado uno de 9+9 que es muy
habitual en los comercios. Dado que esto genera algo mas de 220v si quiere puede
emplear un transformador de 10+10 (que también está disponible) pero la tensión
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generada, alimentando el conjunto con 12v será de 204v. Ud. decide. En nuestro caso
empleamos el de 9+9. La capacidad del mismo debe ser de 100VA
Los transistores de salida deben ser colocados sobre disipador de calor. Respetar las
potencias de los resistores en los casos que sea indicado. Comprobar la posición de
los diodos y capacitores electrolíticos. Utilizar cables de sección adecuada para la
conexión de la batería. Cables demasiado delgados pueden causar caídas de tensión
o funcionamiento errático. Una buena alternativa para comprobar el funcionamiento
visualmente es colocar un indicador de neón en la salida de 220V. Así, solo cuando el
sistema trabaje adecuadamente el indicador brillará.
Calibración: Basta con alimentar el sistema y colocar un frecuencímetro ú osciloscopio
en la salida del trafo. Girar el preset de 50K ubicado en el 4047 hasta que la frecuencia
medida sea de 50Hz. Luego de esto la calibración habrá concluido. Simple.
IMPORTANTE:
Este equipo genera corriente alterna cuya forma de onda es cuadrada. Esto es así
porque los transistores están dispuestos en corte / saturación. Esto no presenta
problemas para los equipos resistivos, como soldadores, lámparas o fuentes. Pero
equipos de TV o grabadoras de vídeo que empleen como referencia la frecuencia y
onda de la red pueden no funcionar correctamente.
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Transformador para luz negra
Este dispositivo permite conectar un tubo fluorescente de 9W para, por ejemplo,
iluminar el tablero del auto y lograr así un efecto reflex muy lindo sobre las escalas e
indicaciones.
Los 12V del auto ingresan pasando por un diodo protector que impide el
funcionamiento al invertir accidentalmente la polaridad. El integrado se encarga de
oscilar a la frecuencia adecuada (aprox. 50 Hz) para excitar el transformador por
medio del transistor FET. El transformador convierte la onda cuadrada inyectada en
una de mayor magnitud en su bobinado de 220V. Este circuito funciona mucho mejor
con un transformador de 10V en vez de 9V aunque este es muy difícil de conseguir.
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Fuente de poder sin transformador
Web-masters Note:
I have had several requests for a power supply project without using a power supply.
This can save the expense of buying a transformer, but presents potentially lethal
voltages at the output terminals.Under no circumstances should a beginner attempt to
build such a project. Please also read the Disclaimer on this site.
Important Notice:
Electric Shock Hazard. In the UK,the neutral wire is connected to earth at the
power station. If you touch the "Live" wire, then depending on how well
earthed you are, you form a conductive path between Live and Neutral.
DO NOT TOUCH the output of this power supply. Whilst the output of this
circuit sits innocently at 12V with respect to (wrt) the other terminal, it is
also 12V above earth potential. Should a component fail then either
terminal will become a potential shock hazard.
Below is a project by Ron J, please heed the caution above and Ron's design
notes.
MAINS ELECTRICITY IS VERY DANGEROUS.
If you are not experienced in dealing with it, then leave this project alone.Although
Mains equipment can itself consume a lot of current, the circuits we build to control it,
usually only require a few milliamps. Yet the low voltage power supply is frequently the
largest part of the construction and a sizeable portion of the cost.
This circuit will supply up to about 20ma at 12 volts. It uses capacitive reactance
instead of resistance; and it doesn't generate very much heat.The circuit draws about
30ma AC. Always use a fuse and/or a fusible resistor to be on the safe side. The
values given are only a guide. There should be more than enough power available for
timers, light operated switches, temperature controllers etc, provided that you use an
optical isolator as your circuit's output device. (E.g. MOC 3010/3020) If a relay is
unavoidable, use one with a mains voltage coil and switch the coil using the optical
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isolator.C1 should be of the 'suppressor type'; made to be connected directly across
the incoming Mains Supply. They are generally covered with the logos of several
different Safety Standards Authorities. If you need more current, use a larger value
capacitor; or put two in parallel; but be careful of what you are doing to the Watts. The
low voltage 'AC' is supplied by ZD1 and ZD2. The bridge rectifier can be any of the
small 'Round', 'In-line', or 'DIL' types; or you could use four separate diodes. If you want
to, you can replace R2 and ZD3 with a 78 Series regulator. The full sized ones will
work; but if space is tight, there are some small 100ma versions available in TO 92
type cases. They look like a BC 547. It is also worth noting that many small circuits will
work with an unregulated supply. You can, of course, alter any or all of the Zenner
diodes in order to produce a different output voltage. As for the mains voltage, the
suggestion regarding the 110v version is just that, a suggestion. I haven't built it, so be
prepared to experiment a little.
I get a lot of emails asking if this power supply can be modified to provide currents of
anything up to 50 amps. It cannot. The circuit was designed to provide a cheap
compact power supply for Cmos logic circuits that require only a few milliamps. The
logic circuits were then used to control mains equipment (fans, lights, heaters etc.)
through an optically isolated triac. If more than 20mA is required it is possible to
increase C1 to 0.68uF or 1uF and thus obtain a current of up to about 40mA. But
'suppressor type' capacitors are relatively big and more expensive than regular
capacitors; and increasing the current means that higher wattage resistors and zener
diodes are required. If you try to produce more than about 40mA the circuit will no
longer be cheap and compact, and it simply makes more sense to use a transformer.
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Instrumentación
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Velocímetro para automóvil
IC1 (7808 voltage regulator) and associated capacitors and diodes provides a
regulated +8v power rail required by the rest of the circuit.
Q1 and a resistor network, along with IC4b (one of the hex schmitt trigger invertors),
function as the input circuitry, driven by the sensor coil. This circuitry and toggles the
CLK input on IC5 (4553 CMOS 3-digit BCD counter).
IC2, a 555 timer configured as an astable multivibrator, and IC3 (4017 CMOS decade
counter) provide the timebase circuitry to control IC5, the 4553 CMOS 3-digit BCD
counter.
VR1 and VR2 allow the frequency of the timebase circuit to be adjusted, thus allowing
the entire circuit to be calibrated.
The outputs of IC3 provide the reset, latch and gating signals for IC5, the 4553 CMOS
3-digit BCD counter. The first 8 outputs of IC3 (Q0 - Q7) gate the 4553 counter (IC5)
for the first eight clock cycles.
The input circuitry clocks the 4553 counter (IC5), and IC3's ninth clock pulse (output
Q8) stops IC5 from counting by triggering the latch enable input of IC5, and also
transfers the counter value to the outputs of IC5.
The tenth clock pulse (output Q9) resets IC5, thus starting a new count sequence.
The 4553 CMOS 3-digit BCD counter (IC5) drives all three 7-segment displays using a
single 4511 seven-segment decoder/driver (IC6), by multiplexing them (ie, toggling
each display individually via its cathode at a fast rate, so the multiplexing is not visible
to the human eye).
IC5 has three internal BCD counters, and it cycles through each of these counters,
using outputs DS1-3 to turn on each display, while at the same time, the appropriate
digit is displayed on the corresponding 7-segment display.
D15-19 and IC4f dim the leading digit if it is zero by pulling the cathode high.
IC4d (one of the hex schmitt trigger invertors) and a few resistors and diodes provide
dimming of the output displays when the car headlights are turned on. This is achieved
by using an oscillator to drive the blanking input of IC5 with a lower duty cycle when the
headlights are on. This ensures the speedo display is visible during the day, and isn't
too bright at night.
Component List
Resistors
(all 1/4W 5% unless otherwise specified)
R1 10ohm 1W
R2 5.6kohm
R3 1kohm
R4 56kohm
R5 10kohm
R6 100kohm
R7 47kohm
R8 56kohm
R9 10kohm
R10-11 100kohm
R12 4.7kohm
R13-19 68ohm
R20-22 2.2kohm
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VR1 100Kohm variable trimpot
VR2 25Kohm variable trimpot
Capacitors
C1 100uF 25v electrolytic
C2 1000uF 16V
C3 10uF 25v electrolytic
C4-5 0.1uF ceramic
C5 1nF ceramic
C6 10nF ceramic
C7 1uF low leakage RBLL electrolytic
C8-9 10nF ceramic
C10 1nF ceramic
Semiconductors
D1 1N4001 1A diode
D2-D19 1N914 signal diode
ZD1 15V 1W zenor diode
Q1 BC549 NPN transistor
Q2-4 BC559 PNP transistor
IC1 MC7808T 8 volt regulator
IC2 555 timer
IC3 4017 CMOS decade counter
IC4 74C14 hex schmitt trigger invertor
IC5 4553 CMOS 3-digit BCD counter
IC6 4511 seven-segment decoder/driver
Other
3-digit 7-segment display (common cathode)
2 magnets
sensor coil
Note that while I used a single 3-digit 7-segment display, you can use three individual
single-digit 7-segment displays. You'll just need to connect the annodes of each 7-
segment display in parallel.
Construction Details
I constructed a PCB for the power regulation and input circuitry, and used some
lengths of multi-core data cable to connect to the output display.
The bundle of wires exiting the top left of the breadboard go to the display unit, and the
wires exiting the top right of the PCB provide power and sensor input into the circuit.
The PCB and breadboard were installed under the centre console in my Datsun, with
the output display located in my line-of-sight, on top of the dash.
Output Display
The output display was constructed using a 4-digit 7-segment display salvaged from an
electronic alarm clock, with 16mm high digits. Note that any 7-segment displays can be
used, but I chose to use the alarm clock display, as it provided a single integrated unit
for the output display, and I had it in my junk box already.
A small shade visor was constructed out of thin card, and the inside was painted black.
This kept the direct sun off the display, ensuring the display was legible even in bright
sunlight.
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Sensor
I attached two strong magnets to the tailshaft, just behind the gearbox. Having the
magnet and sensor closer to the rear of the car could have resulted in an erratic signal
pickup, as there is more up/down movement of the tailshaft relative to the chassis
towards the rear of the car, as a result of the rear suspension movement.
mounting and location of the sensor coil relative to the tailshaft
Using just a single magnet would have resulted in an unbalanced tailshaft, so two
magnets were used, located on oposite sites of the tailshaft.
A coil, sourced from a solenoid from some electro-mechanical device (I can't recall, but
possibly from an electronic typewriter) was used to create the sensor.
The coil was screwed to a section of aluminium plate, to provide an easy method for
mounting it underneath the car, and coated with silicone, to provide some protection
from harsh environment underneath a car.
The aluminium plate was then screwed to the underbody of my car, with the coil being
mounted about 10-15mm away from the magnets on the tailshaft. If using weaker
magnets, or a smaller coil, you'll need to locate the coil closer to the tailshaft.
Due to the rotational speed of the tailshaft, the centrifical forces on the magnets are
quite high.
Several methods for attaching the magnets to the tailshaft were attempted, with most
resulting in one or both magnets coming lose, and being hurled violently against the
underside of the tailshaft tunnel, typically when driving at a reasonable speed.
Some magnets were gluded to the tailshaft using liquid nails, but had to be chiselled
off, as they weren't powerful enough to trigger the sensor.
Eventually, I glued some powerful magnets to the tailshaft using super-strength
araldite. I used a metal hose clamp to hold the magnets in place for a few days while
the glue dried. The hose clamp was then replaced with a few cable ties, as the metal
hose clamp would have affected the operation of the sensor.
Calibration
The circuit was calibrated by feeding a low voltage 50Hz AC signal into the sensor
input, and then adjusting VR1 and VR2 until the speedo reading was correct.
calibration circuit
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To determine the correct speedo reading with an input signal of 50Hz, you'll need to
measure the circumference of one of the rear wheels, and also determine the diff
ratioe.
As two magnets are normally used to provide the input pulses, resulting in two pulses
per rotation, a 50Hz input signal is equivalent to a 25Hz tailshaft rotation. The desired
output reading can then be calculated, using the rear wheel circumference, and the diff
ratio.
The desired speedo display can be calculated in km/h using as follows:
speed in km/h =
(wheel circumference in km) x (tailshaft rotations per hour)
diff ratio
The rolling circumference of the rear tyres on my Datsun 1200 (205/60R14 tyres) was
measured as being 1827mm, and the diff ratio is 3.9.
This results in:
speed in km/h =
(1827x10-6
) x (25Hz x 3600)
= 42.16 km/h
3.9
so VR1 and VR2 were adjusted until the speedo output was 42 km/h.
Note that this method assumes the local AC is very close to 50Hz, but small variations
from this shouldn't affect the accuracy of the speedo much at all.
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Vatimetro CA Para Potencia Activa
Con este vatímetro experimental se puede medir la potencia activa consumida por
cargas CA simples o complejas de hasta 1kW, y alimentadas con 110VCA; sin
embargo, con un pequeño cambio en sus resistencias se podrán alimentar cargas de
voltajes mayores o inferiores. El circuito no requiere fuente de alimentación externa y
su consumo es menor a 500mW.
La carga se alimenta desde la red CA a través del vatímetro y su corriente es medida a
través de la resistencia shunt R7, la cual es construida con alambre de cobre y cuya
resistencia debe ser igual a 0,001W. Con este valor de resistencia para R7 se obtiene
en sus terminales un voltaje igual a 10mV para la máxima corriente de carga (10A), lo
que significa una perdida de 0,01% en el voltaje de alimentación de la carga, que se
considera aceptable y no afecta la medida.
La medida de la potencia se hace por medio de un microamperímetro análogo
calibrado en vatios (W), con escala máxima de 50mA y no lineal inferior al 1%.
La relación entre el voltaje y la corriente de la carga, que define la potencia activa
(P=VI), se desarrolla electrónicamente en forma de corriente (I) y depende de la
tensión de alimentación y de la magnitud de la muestra de corriente de carga en forma
de voltaje, con la cual se polarizan en modo diferencial las bases del par de
transistores iguales encapsulados en el circuito integrado LM394.
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Capacímetro e Inductómetro:
Capacimetro:
Sirve para saber el valor real de un capacitor en pF, nF o incluso uF. El circuito que se
muestra a continuación esta sacado de una edición vieja del Handbook de la ARRL.
Es un capacimetro realizado de manera muy simple.
Cuando un capacitor se conecta en los terminales, el circuito empieza a generar una
constante de tiempo que esta en relación con el valor de la capacidad. Esta señal
luego se integra y el valor es medido con un voltímetro de DCV común.
La lectura del voltímetro esta en relación directa con la capacidad.
Medidor de capacidad con voltímetro común
En el circuito puede apreciarse la fuente de alimentación con un regulador 78L05. Para
el ajuste es necesario no conectar ningún capacitor en los terminales de medición,
setear SW2 a la posición "L" (rango inferior) y conectar un voltímetro en la salida con
los terminales como se indican. El voltímetro se debe poner en el rango de menor
escala y ajustar el preset R6 (Zero Adjust) hasta leer en el voltímetro 0 Volt, es decir,
ajustamos hasta obtener el cero de medición.
Luego el proceso de calibración, exige que conectemos un capacitor "patrón" o de
referencia, le conectamos uno de 1000pF de buena calidad y baja tolerancia. Una vez
que esta conectado, ajustamos el preset R1 hasta obtener una lectura de 1V en el
voltímetro. Una vez calibrado, si conectamos un capacitor de 470pF, deberíamos
tener una lectura de 0.47V en el voltímetro.
Para la calibración de la posición de la llave en H es exactamente igual, solo que
ahora lo hacemos con 1uF, lo cual nos debería medir 1V a la salida.
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Inductómetro:
Sirve para saber el valor real de una bobina en uH o el mH. Este instrumento es
necesario porque hay muchas bobinas que deben hacerse por cuenta propia.
El circuito se basa también en el mismo principio que el anterior. Una bobina también
afecta al comportamiento de un oscilador, así que aprovechando este "efecto" el
circuito propuesto es el siguiente:
Circuito medidor de inductancias con Voltímetro de DC
Para calibrarlo lo que se hace es lo siguiente:
Cortocircuitamos los terminales de medición con un cable, este cable debe ser lo mas
corto posible. Luego mientras medimos con el voltímetro la saluda en la escala mas
baja, ajustamos el preset R1 hasta encontrar que mide 0V.
Luego ponemos la llave en la posición L (baja impedancia) y mientras medimos la
salida, conectamos una bobina comercial o de valor conocido de 400uH, el voltímetro
debe medir 400mV, para esto debemos ajustar el preset R7 (Low Adjust). Luego para
la calibración del inductometro en el rango superior debemos poner la perilla SW1 en
H y colocar una inductancia en el rango de los mH, para una inductancia de 5mH
debemos medir 500mV.
Todo en uno!:
Bueno, por ultimo, es muy util tener estas dos herramientas en un solo lugar al alcance
de la mano. Siempre que estemos ajustando un tanque sintonizado o armando un
oscilador o cualquier filtro de RF es sumamente útil este instrumento.
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Seguidor de cableados
Este equipo nos inyecta una señal audible en los tendidos eléctricos de la casa.
Bastará con enchufarlo en cualquier tomacorrientes para que, armados con una simple
radio de AM, podamos escuchar la oscilación al pasar la antena de la misma por
encima de un muro.
El circuito está formado por un oscilador LM567 el cual modula un conjunto de
transistores los cuales inyectan la señal en el tendido eléctrico. Una fuente capacitiva
(o fuente fria) provee de los 9V necesarios para que el sistema funcione.
Nótese que este equipo sólo hará posible la detección de cableados de tensión
principal (220 o 110) pero no funciona con gas, agua o telefonía. Para estos caños
deberemos usar un detector por eco.
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Medidor de Potencia RF / Carga Fantasma
Dos instrumentos escenciales en el maletín de cualquier técnico reparador de equipos
transmisores es un medidor de potencia de radio y una carga fantasma. El primero
permite saber con presición que potencia está irradiando un transmisor. El segundo
permite simular una antena para poder calibrar una estación pero sin irradiar señal
alguna.
Es conveniente que el instrumento de medición sea electrónico con una alta
impedancia (20 megas es ideal).
Como se ve el circuito es extremadamente simple, pudiendo ser armado sin circuito
impreso. Las resistencias de carga disipan una cuarta parte de la potencia del
transmisor cada una de ellas. Con los valores del esquema se puede cargar un
transmisor de hasta 8 vatios sin problemas. Para equipos de mayor salida se deberá
incrementar la potencia de disipación de las resistencias. Pero mas allá de la potencia
no deberá tocas los valores óhmicos, dado que esto alteraría la impedancia de carga
siendo tan peligroso para la medición obtenida como para la salud del transmisor bajo
prueba.
Para conocer la potencia de salida deberá efectuar el siguiente cálculo:
Watts = ( V * V ) / 50
Donde Watts representa la potencia de salida y V representa la tensión medida por el
instrumento.
Por ejemplo, si el instrumento indica 2 volts la potencia de salida del equipo será:
Potencia = ( 2 * 2 ) / 50
=
4 / 50
=
0.08 Watts
=
80mW
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Monitor de corriente
This circuit uses 2N3684 JFETs and an LM301A to create a current monitor. R1
senses current flow of a power supply. The JFET is used as a buffer because drain
current equals source current (Id=Is), therefore the output monitor voltage accurately
reflects the power supply current flow.
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Amplificador diferencial
This circuit uses an LM107 op amp to form a difference amplifier. The difference
amplifier is the compliment of the summing amplifier and allows the subtraction of two
voltages or, as a special case, the cancellation of a signal common to the two inputs.
Circuit bandwidth may be calculated in the same manner as for the inverting amplifier,
but the input impedance is somewhat more complicated. Input impedance for the two
inputs is not necessarily equal; inverting input impedance is the same as for the
inverting amplifier and the non-inverting input impedance is the sum of R3 and R4.
Gain for either input is the ratio of R1 to R2 for the special case of a differential input
single-ended output where R1=R3 and R2=R4.
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Medidor de consumo eléctrico
Con muy pocos componentes se puede implementar un accesorio, que puede facilitar
la medición de la potencia consumida, con una precisión aceptable, usando para ello,
cualquier multimetro digital, que permita medir voltajes de AC del orden de milésimas
de Voltio.
Su uso es muy sencillo. Se intercala este accesorio entre el tomacorriente y el aparato,
del cual se desea medir el consumo, se selecciona la escala más baja de VAC en el
multimetro (que permita medir voltajes milésimas de Voltio) y se conecta a los
terminales correspondientes. Cada milivoltio (milésima de Voltio), indicará 1Watt.
Ejemplo: si el instrumento indica: 0.080V, significará un consumo de 80W, si se lee
0.125V, significará que el consumo del equipo conectado es de 125W.
Componentes:
R1 y R2 - Resistencias 0.47 ohm, 5W
R3 - Resistencia 33 Kohm, 1/2W
R4 - según el voltaje de red eléctrica *
* para 110V ... 39 Kohm
* para 120V ... 33 Kohm
* para 220V ... 2200 ohm
Varios: cables, conectores, etc.
Con estos valores, se pueden comprobar consumos de hasta 600W en redes de
110/120V y hasta 1000W si se trata de red eléctrica de 220V. Si se desea usar este
accesorio, para comprobar consumos mayores, las resistencias R1 y R2 deberán ser
de 10W.
Todas las resistencias deben ser, en lo posible, de una tolerancia del 5%.
Tener presente que R1 y R2 pueden tomar una elevada temperatura, si se usa por
tiempo prolongado y elevado consumo.
- 94 -
Ampermetro digital
Ammeter is a great addition to any Laboratory Power Supply as it will measure the
current consumption and help you determine if there are any problems with the circuit
that you are building or testing. This amper meter is capable of measuring the current
consumption up to 10A with selected 100mA, 10mA and 1mA accuracy, and consumes
only about 25mA of current. The ammeter is based on single ICL7107 chip and 3.5-
digit seven segment LED display. Due to a relatively small number of components that
the circuit is using it is possible to fit it on a small 3cm x 7cm printed circuit board.
0.01 Ohm resistor should be made out of 1.5mm thick / 5cm long copper wire. 0.1 Ohm
and 1 Ohm resistors should have 5W ratings.
For highest accuracy it is recommended that the ICL7107 ampere meter module
should be supplied with its own voltage supply. If measurement of the current of the
same supply is needed, ICL7107 ampere meter would have to sample negative not
positive voltage supply.
Brightness of the LED displays can be varied by adding or removing 1N4148 small
signal diodes that are connected in series. Use two 1N4148 diodes for higher
brightness.
Also, the use of 7805 5V voltage regulator is highly recommended to prevent the
damage of ICL7107 and 7660 ICs.
Dot on the seven segment LED display can be also moved with addition of a dual
switch as shown below.
10A - 100mA Resolution - 99.9 A
5A - 10mA Resolution - 9.99 A
2A - 1mA Resolution - 1.999 A
Part's List:
0.01 Ohm - 1.5mm / 5cm
long copper wire
0.1 Ohm - 5W Resistor
1 Ohm - 5W Resistor
1x - 220 Ohm Resistor
1x - 10K Resistor
1x - 15K Resistor
1x - 47K Resistor
1x - 100K Resistor
1x 10K Pot
1x - 100pF Capacitor
1x - 10n Capacitor
1x - 100n Capacitor
1x - 220n Capacitor
1x - 470n Capacitor
2x - 10uF Capacitor
3x - 1N4148 Diode
1x - ICL7107 IC
1x - 7660 IC
2x - MAN6910 2-digit
LED 7-segment Display
Technical Specifications:
Supply Voltage: 5V
Current Consumption: ~ 25mA
Measurement Accuracy:
10A - 100mA Resolution - 99.9 A
5A - 10mA Resolution - 9.99 A
2A - 1mA Resolution - 1.999 A
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Circuitos telefónicos
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Dispositivo de espera para teléfono.
Cuando llamamos por teléfono a alguien y por el motivo que sea queremos cambiar
de teléfono, no nos queda más remedio que ir al otro teléfono descolgarlo y regresar a
colgar el otro para que no se corte la llamada.
Con este circuito podemos colgar el teléfono y pasarnos al otro sin que se corte la
llamada.
Funcionamiento del circuito
Para dejar el teléfono en situación de espera debemos mantener pulsado S1 hasta
que el teléfono esté colgado. En este momento el LED lucirá para indicarnos que la
linea está en espera. Esta situación se desactiva automáticamente al descolgar
cualquier teléfono de la linea.
Esquema teórico del dispositivo de espera para teléfono:
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Escucha para linea telefónica.
Este sencillo circuito conectado a la linea telefónica nos permitirá escuchar o grabar
toda conversación que pase por ella. El grabador tiene que ser del tipo de los que se
activan por la voz. Os recuerdo que la escucha y grabacion de conversaciones de
terceras personas está penada por la ley. Esta información se proporciona con fines
unicamente educativos y/o científicos. No me hago responsable de lo que puedas
hacer con estos datos.
Funcionamiento del circuito
C1 elimina la continua y evita la elevada tensión del tono de llamada (más de 100
voltios); R1, D1 y D2 recortan la señal alterna a algo menos de 1 voltio; por último, el
divisor R2, R3 reduce la señal para evitar que el grabador se dispare cuando haya
ruido en la línea.
Esquema teórico de la escucha para linea telefónica:
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Decodificador DTMF
El circuito que presentamos posee excelentes características en cuando a su relación
costo/prestaciones. Con sólo un circuito integrado (cuyo precio no supera los 2
dólares) y un puñado de componentes externos discretos se obtiene un dispositivo
capaz de entregar el código binario de la tecla pulsada en un teléfono por tonos
multifrecuentes. Este circuito, además de decodificar las clásicas teclas del cero al
nueve, asterisco y numeral, puede identificar las teclas A, B, C y D que usualmente no
están presentes en la mayoría de los teléfonos comerciales, pero que la especificación
DTMF las incluye.
El circuito está preparado para ser alimentado con 5v, presentes en cualquier circuito
TTL o microcontrolado. La resistencia de 100 ohms limita la corriente y el diodo zener
hace las veces de limitador de tensión, bajándola a 3.6v que es lo que el chip requiere
para funcionar correctamente. Los capacitores aledaños a esos componentes cumplen
con la función de filtrar la tensión de alimentación. La señal proveniente de la línea
telefónica es aislada por medio de dos resistencias de 100K y un capacitor de 100nf.
Este último impide el paso de corriente, pero deja circular señal de audio. Para su
funcionamiento el circuito integrado requiere una base de tiempos, generada en este
caso por el cristal de cuarzo de 3.579545MHz. Nótese que este cristal es muy común
en el mercado dado que es el empleado para los sistemas de color de los equipos de
TV. Una vez que un tono es recibido, decodificado y validado como correcto su valor
binario es colocado en los terminales Q1, Q2 Q3 y Q4. A su vez, el terminal SID sube
indicando la presencia del dato en la salida. Este terminal permanece alto durante el
tiempo que el tono DTMF siga presente en el sistema, o sea que refleja el tiempo que
el teléfono remoto permanece pulsado.
El circuito integrado incluye filtros contra ruido, RF y armónicos. Además, incluye
controles automáticos de ganancia y nivel de señal para adecuar cualquier tipo de
condición de trabajo. Es por ello que la cantidad de componentes externos es ínfima.
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Datos presentes en la salida
Tecla Q1 Q2 Q3 Q4
1 0 0 0 1
2 0 0 1 0
3 0 0 1 1
4 0 1 0 0
5 0 1 0 1
6 0 1 1 0
7 0 1 1 1
8 1 0 0 0
9 1 0 0 1
0 1 0 1 0
* 1 0 1 1
# 1 1 0 0
A 1 1 0 1
B 1 1 1 0
C 1 1 1 1
D 0 0 0 0
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Discador DTMF
Con solo un circuito integrado de la firma Holtek, este circuito permite generar tonos de
discado sobre una línea telefónica convencional. Se lo puede usar tanto suelto como
así también agregado dentro de un aparato telefónico que no disponga de discado por
tonos.
Como se ve en el circuito el alma de todo es el HT9202H que en su interior contiene
todo lo necesario para generar los tonos de marcado multifrecuentes. Un teclado
matricial de tres columnas por cuatro filas permite al usuario pulsar las teclas a fin de
indicarle al integrado que dígito desea marcar. Basandose en el oscilador interno,
controlado por el cristal de 3.58MHz, el integrado acopla distintos osciladores a fin de
lograr el tono de dos frecuencias acorde a la tecla pulsada. Esta señal sale por el
terminal 13 del integrado que luego de pasar por la resistencia limitadora de base
entra al transistor el cual hace las veces de driver sobre la línea telefónica. Este, al
accionar sobre la línea la resistencia de 150 ohms produce en la misma los tonos
DTMF. El puente rectificador permite determinar la polaridad de la línea dado que el
par telefónico no esta debidamente señalizado. La resistencia de 2.2K limita la
corriente de alimentación del integrado, el diodo zener de 5.1V impide que pase al
integrado mas de esa tensión y los capacitores hacen el desacople de la alimentación
para evitar oscilaciones indeseadas.
Quitando el transistor y el puente rectificador este circuito puede colocarse sobre
cualquier aparato de audio para hacer uso del mismo con otros fines que no sean el
marcado telefónico por todos, esto puede ser: señalización entre estaciones
repetidoras, entre generadoras de señales de radio y tv y las cabeceras de
distribución, etc.
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Extractor de audio para línea telefónica
Ideal para cuando se desea grabar conversaciones telefónicas este circuito de simple
armado nos dará mas de una satisfacción.
El circuito es bien simple, el capacitor bloquea el paso de la corriente y solo deja
seguir su camino a la señal de audio. Los diodos se encargan de posibles picos de
tensión que atraviesen por error el capacitor, en tanto las resistencias se encargan de
adaptar niveles e impedancia de entrada y salida.
Este circuito no representa carga alguna para la línea telefónica por lo que puede
dejarse conectado sin inconvenientes. Incluso cuando una llamada entre (tensión de
campanilla) ésta será bloqueada y solo representará un zumbido en la salida de audio
con niveles no perjudiciales.
Es tan simple que puede ser armado mismo dentro de una cajita RJ45 telefónica y sin
circuito impreso (todos los componentes al aire).
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Control remoto usando el teléfono
He aquí un circuito de control remoto que permite cambiar encender o apagar
aparatos a través de líneas telefónicas.
El circuito descrito aquí puede ser usado para, hasta nueve aparatos (correspondiente
a los dígitos 1 a al 9 del teclado del teléfono). Las señales de DTMF del teléfono son
usadas como señales de control. El dígito "0" en el modo de DTMF es use alternar
entre el modo de aparato y modo de operación de teléfono normal. Por lo tanto, el
teléfono puede ser usado para operar sobre aparatos también mientras es usado para
la conversación normal.
El circuito usa el IC KT3170 (el convertidor de DTMF a BCD), 74154 (demultiplexor de
4 - a - 16 líneas), y cinco CD4013 (flip-flop tipo D).
El funcionamiento es el siguiente:
En cuanto un llamado es establecido (después de escuchar el timbre), marca "0" en el
modo de DTMF (tonos). El IC1 descifra este como "1010", que es desmultiplexado por
IC2 como O10 de producto (en pin 11) de IC2 (74154). La salida activa en bajo de IC2,
después de la inversión realizada por una compuerta NOT de IC3 (CD4049), se hace
lógica 1. Este es usado para activar el flip-flop 1, éste energiza al relé RL1. RL1 tiene
dos contacto de cambio, RL1 (a) y RL1 (b). El RL1(a) provee un bucle 220 ohmio al
otro lado de la línea telefónica mientras los contacto de RL1 (b) inyectan un tono de
10kHz en la línea, que indica al llamador que el modo de aparato ha sido
seleccionado. El bucle de 220 ohmio sobre línea telefónica desconecta el timbrador de
la línea telefónica en el intercambio. La línea es ahora conectada para el modo de
aparato de la operación.
Si dígito "0" no es marcado (en DTMF) después de establecer el llamado, el anillo
continúa y el teléfono puede ser usado para la conversación normal. Después de la
selección del modo de aparato de la operación, si dígito "1" es marcado, es descifrado
por IC1 y su producto es "0001". Esta clave de BCD es desmultiplexada por IC2 cuyo
producto correspondiente, después de la inversión junto a una puerta del inversor de
CD4049, se va al estado lógico 1.
Este impulso alterna al flip-flop correspondiente al estado alternativo. La salida del flip-
flop es usada para manejar el rele(RL2) que puede encenderse o cambiar de aparato
conectado a través de sus contactos. Marcando los otros dígitos en una manera
similar, otros aparatos también pueden ser cambiados entre "On" o "Off."
Una vez finalizada la operación , el bucle de 220 ohmio y el tono de 10kHz necesitan
ser retirados de la línea telefónica. Para conseguir esto, digita "0" (en el modo de
DTMF) esto cambiara de estado al flip-flop y desernergizara al relé RL1 y por lo tanto
desconectara el bucle y el tono. La línea telefónica queda habilitada para recibir
llamadas normalmente.
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- 104 -
Transmisión y telecomunicaciones
- 105 -
Transmisor AM
- 106 -
Transmisor de TV
Este censillo circuito permite transmitir la señal de una vídeo casetera o cámara
en todo el perímetro de una vivienda mediana. Es muy práctico, por ejemplo,
cuando se tiene un sistema de televisión satelital y sólo se dispone de un
sintonizador/decodificador. Lo mismo sucede con las cajas para canales
premium de los operadores de TV por cable. Aunque también es útil cuando se
desea transmitir la señal de vídeo de cámaras de seguridad a puntos de difícil
cableado.
El esquema es por demás simple. El capacitor variable cumple las veces de
sintonizador, permitiendo ajustar la frecuencia (canal) donde se desea emitir.
Dada la baja potencia de este sistema la antena puede ser un simple cable de
unos 30 cm de largo o una antena retráctil. El transformador T1 esta formado
en su primario por 7 vueltas de alambre mientras que su secundario está
compuesto por 18 vueltas. El capacitor de 220pF conectado en paralelo con el
secundario debe ser incorporado dentro de la horma del transformador. Este
tipo de transformador es denominado SIF. En cuanto a la bobina L1, esta debe
estar formada sobre un núcleo de ferrita de 3mm y sobre él debe enrollar 4
vueltas de alambre. Esta bobina está configurada para una óptima transmisión
en la banda baja de la TV por aire (canales 2 al 7) si desea emplear la banda
alta o la de UHF le recomendamos rediseñarla a fin de aprovechar la máxima
potencia de salida.
- 107 -
Transmisor de TV Doméstico
Este equipo permite conectar en su entrada la salida de audio y video de una
casetera o una filmadora y así transmitirlo por el aire hacia uno o varios
televisores en el ámbito de una casa. También es útil para emitir la imagen y el
sonido de una computadora para poder hacer presentaciones multimedia en
varias pantallas de TV distribuidas en un recinto. Si dispone de un servicio de
TV por satélite o un sistema de cable premium y desea ver la programación en
varios televisores con un solo sintonizador y/o decodificador podrá conectar la
salida del mismo a este proyecto y disfrutar de esas imágenes en toda la casa.
También es útil en sistemas cerrados de video para seguridad, evitando gran
cantidad de tendidos de cables.
Como se observa en el esquema eléctrico el circuito consta de varias etapas
(un oscilador local, un modulador de FM para el audio, un modulador de AM
para el video, un mezclador y un amplificador de salida) muy simples de armar.
Dispone de los controles necesarios para realizar un óptimo ajuste logrando así
una correcta transmisión de la señal.
- 108 -
Descripción del Circuito:
La señal de video que ingresa por el conector J1 es terminada, primeramente,
por el resistor R6 y acoplada a través del capacitor C1 al diodo de clamping D1.
El clamping fuerza los pulsos de sincronismo a un nivel fijo de DC para reducir
el efecto blooming. El potenciómetro R3 es usado para establecer la ganancia
de la señal de video; su efecto es similar al control de contraste del televisor. El
control de polarización (R7) se emplea para ajustar el nivel mínimo de la señal,
cuando imágenes totalmente oscuras son transmitidas. De esta forma, el
receptor de TV puede mantener eficientemente el sincronismo. Como verá mas
adelante, los potenciómetros R3 y R7 son ajustados conjuntamente para un
óptimo rendimiento en todas las condiciones.
El transformador de RF T1 (y su capacitor interno) forma el circuito tanque de
un oscilador Hartley, que está sintonizado a 4.5 MHz.
La señal de audio que ingresa por J2 es acoplada a la base del transistor Q3
por medio de C2 y R4: la señal de audio modula la presente en la base de Q3
para formar una sub-portadora de audio que es 4.5MHz superior a la frecuencia
de la portadora de video. La sub-portadora modulada en frecuencia es aplicada
a la sección moduladora a través de C5 y R9. El resistor R9 ajusta el nivel de la
sub-portadora con respecto a la señal de video.
Los transistores Q1 y Q2 modulan en amplitud las señales de audio y video
sobre la portadora de RF. La frecuencia de operación es establecida por la
bobina L4, compuesta por 3.5 espiras de alambre barnizado 24 sobre una
forma común con una varilla de ferrita. Esta bobina es parte de un circuito
tanque Colpitts que además contiene C7 y C9. El circuito tanque forma una red
de realimentación sobre Q4, haciéndolo oscilar a la frecuencia establecida. La
salida de RF de la sección osciladora es amplificada por Q5 y Q6, cuya tensión
de alimentación proviene de la sección moduladora. El adaptador de antena y
el filtro pasa bajos esta formado por C12, C13, y L1. El resistor R12 es optativo;
éste es utilizado para adaptar la salida con cualquier tipo de antena.
Circuito Impreso:
Puede emplear el circuito impreso diseñado por el autor, el cual dispone de
todo el espacio necesario tanto para los componentes como así también para
el clip de la batería, el espacio para que esta quede sujeta y la isla para
atornillar la antena interna. Es posible, sino, hacer un circuito impreso
personalizado con el espacio mínimo necesario, siempre que siga los
lineamientos del circuito eléctrico. En ambos casos es aconsejable el uso de
circuito impreso de pertinax en lugar del fenólico ya que este último absorbe
humedad lo que provocaría inestabilidad general del sistema.
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Lado de pistas (soldaduras) en tamaño real. (escala 1:1)
Distribución de componentes ampliado.
Notas:
El transformador de RF de 4.5MHz (T1) puede ser cualquiera que se adapte,
siempre que disponga del capacitor interno conectado al secundario.
- 110 -
L4 debe ser hecho manualmente. Respetar los parámetros dados arriba.
Si emplea en resistor R12, debe ser colocado en la cara de soldaduras del
circuito impreso entre la salida de antena y masa. Este componente debe ser
instalado siempre que use una antena distinta a la interna, haciendo una
correcta adaptación entre la misma y el circuito.
Ajuste:
Para calibrar el transmisor necesitará un receptor de TV y una fuente de señal
como una video grabadora o una filmadora. Necesitará, además, una
herramienta no metálica para ajustar la bobina L4 y el transformador T1. Una
batería nueva de 9v puede ser empleada para los ajustes, pero si encuentra
dificultosa la calibración, intente haciéndolo con una fuente de alimentación de
12v. Nótese que durante el ajuste y prueba de la unidad, encontramos que
funciona mucho mejor con una alimentación estable y filtrada de 12 volts. Si
llega a la misma conclusión, agregue un conector de entrada de tensión
soldándolo a los puntos adecuados en el circuito impreso (en lugar del clip de
batería).
Sintonice el receptor de TV en un canal no utilizado (sin transmisión) entre el 2
y el 6. El TV debe tener conectada la antena interna directamente; una antena
externa o un sistema de cable no funcionará. Asegúrese que ambos
potenciómetros están en su posición central (a la mitad de su recorrido) y
aplique tensión al circuito. Ajuste L4 con la herramienta no-metálica hasta que
la pantalla del TV quede en blanco (desaparezca la lluvia). Luego, ajuste
cuidadosamente L4 hasta lograr la mejor recepción posible. Conecte las salidas
de audio y video de una grabadora otra fuente a J1 y J2, de ser necesario
accione el reproductor de vídeo. Deberá ver la imagen en la pantalla de la TV:
si así fuese, ajuste L4 hasta obtener la mejor imagen posible; si no, revise el
circuito impreso en busca de algún error en soldaduras o componentes en las
entradas. A continuación, ajuste R3 para obtener un brillo óptimo y R7 para un
ajuste general de la calidad de video. Es posible que necesite hacer ajustes
menores sobre L4 luego de ajustar R3 y R7. Finalmente, ajuste T1 con la
herramienta no metálica para obtener el mejor audio posible. Luego de esto el
transmisor estará correctamente calibrado.
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Audio enlace
DESCRIPCIÓN: Este circuito permite transmitir sonido a travès de las lìneas de
alimentaciòn de energìa elèctrica. La frecuencia de transmisiòn es entre 80 y 120 Khz.,
se modula en frecuencia(FM). Su alcance es entre 20 y 100 metros o màs.
FUNCIONAMIENTO: Como ya se dijo, se genera una frecuencia de 80 a 120 Khz. la
cual se monta en las lìneas de alimentaciòn elèctrica, y puede ser recibida por uno o
màs receptores en distintos puntos.
TRANSMISOR: La alta frecuencia es generada por un IC 555 en configuraciòn astable
y depende de R5, r6 y C6. La amplificaciòn de la señal està a cargo de Q1. El
acoplamiento a la corriente se hace a travès de los capacitores C1 y C2, los cuales
deben de soportar 400 voltios(usar capacitores de polièster), la modulaciòn se obtiene
con IC 741, a la entrada de este se tiene el S3, para que podamos tener acceso a 2
fuentes de señales.. Tambièn se incluye un micròfono electret, el cual se polariza con
R1.
RECEPTOR: El receptor tiene como base un PL tipo 567, el cual està cinfigurado
como detector de FM. La señal que se monta a la corriente desde el transmisor entra
al circuito por C1 y C2 que, como en el caso de transmisor, son de polièster, con la
misma capacidad de voltaje. Esta señal pasa a travès del filtro pasa altas alrededor de
Q1, el cual permite dejar pasar sòlo las frecuencias comprendidas entre 80 y 120 Khz.
bloqueando los 60 ciclos de la corriente alterna(en algunos paìses la corriente se
opera con 50 ciclos).
Tanto el transmisor como el receptor operan con una fuente de 9 voltios(para el
transmidor deberà ser de 1 amperio y para el receptor 250 miliampèrios.
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Transmisor FM simple
This circuit is a simple two transistor (2N2222) FM transmitter. No license is required
for this transmitter according to FCC regulations regarding wireless microphones. If
powered by a 9 volt battery and used with an antenna no longer than 12 inches, the
transmitter will be within the FCC limits. The microphone is amplified by Q1. Q2, C5,
and L1 form an oscillator that operates in the 80 to 130 MHz range. The oscillator is
voltage controlled, so it is modulated by the audio signal that is applied to the base of
Q2. R6 limits the input to the RF section, and it's value can be adjusted as necessary
to limit the volume of the input. L1 and C6 can be made with wire and a pencil. The
inductor (L1) is made by winding two pieces of 24 gauge insulated wire, laid side by
side, around a pencil six times. Remove the coil you have formed and unscrew the
two coils apart from each other. One of these coils (the better looking of the two) will
be used in the tank circuit, and the other can be used in the next one you build. The
antenna (24 gauge wire) should be soldered to the coil you made, about 2 turns up
from the bottom, on the transistor side, and should be 8-12 inches long. To make C6,
take a 4 inch piece of 24 gauge insulated wire, bend it over double and, beginning 1/2"
from the open end, twist the wire as if you were forming a rope. When you have about
1" of twisted wire, stop and cut the looped end off, leaving about 1/2" of twisted wire
(this forms the capacitor) and 1/2" of untwisted wire for leads.
- 121 -
Low Power FM Transmitter
Rod Elliott (ESP)
Introduction
I have had a few inquiries about a low power FM transmitter, and this article
should satisfy those who might want to build one. It is designed to use an input
from another sound source (such as a guitar or microphone), and transmits on
the commercial FM band - it is actually quite powerful, so make sure that you
select an unused position on the dial!
The FM band is 88 to 108MHz, but is getting fairly crowded nearly everywhere,
but you should be able to find a blank spot on the dial somewhere.
NOTE: A few people have had trouble with this circuit. The biggest problem is
not knowing if it is even oscillating, since the frequency is outside the range of
most simple oscilloscopes. See Project 74 for a simple RF probe that will (or
should) tell you that you have a useful signal at the antenna. If so, then you
know it oscillates, and just have to find out at what frequency. This may require
the use of an RF frequency counter if you just cannot locate the FM band.
Description
The circuit of the transmitter is shown in Figure 1, and as you can see it is quite
simple. The first stage is the oscillator, and is tuned with the variable capacitor.
Select an unused frequency, and carefully adjust C3 until the background noise
stops (you have to disable the FM receiver's mute circuit to hear this).
Figure 1 - Low Power FM Transmitter
Because the trimmer cap is very sensitive, make the final frequency adjustment
on the receiver. When assembling the circuit, make sure the rotor of C3 is
- 122 -
connected to the +9V supply. This ensures that there will be minimal frequency
disturbance when the screwdriver touches the adjustment shaft. You can use a
small piece of non copper-clad circuit board to make a screwdriver - this will not
alter the frequency.
Note: A reader has suggested that the frequency stability is improved considerably by adding a
capacitor from the base of Q1 to ground. This ensures that the transistor operates in true
common base at RF. A value of 1nF (ceramic) as shown is suitable, and will also limit the HF
response to 15 kHz - this is a benefit for a simple circuit like this.
Capacitors
All capacitors must be ceramic (with the exception of C1, see below), with C2
and C6 preferably being N750 (Negative temperature coefficient, 750 parts per
million per degree Celcius). The others should be NPO types, since
temperature correction is not needed (nor is it desirable). If you cannot get
N750 caps, don't worry too much, the frequency stability of the circuit is not that
good anyway.
How It Works
Q1 is the oscillator, and is a conventional Colpitts design. L1 and C3 (in parallel
with C2) tunes the circuit to the desired frequency, and the output (from the
emitter of Q1) is fed to the buffer and amplifier Q2. This isolates the antenna
from the oscillator giving much better frequency stability, as well as providing
considerable extra gain. L2 and C6 form a tuned collector load, and C7 helps to
further isolate the circuit from the antenna, as well as preventing any possibility
of short circuits should the antenna contact the grounded metal case that would
normally be used for the complete transmitter.
The audio signal applied to the base of Q1 causes the frequency to change, as
the transistor's collector current is modulated by the audio. This provides the
frequency modulation (FM) that can be received on any standard FM band
receiver. The audio input must be kept to a maximum of about 100mV,
although this will vary somewhat from one unit to the next.
With the value shown for C1, this limits the lower frequency response to about
50Hz (based only on R1, which is somewhat pessimistic) - if you need to go
lower than this, then use a 1uF cap instead, which will allow a response down to
at least 15Hz. C1 may be polyester or mylar, or a 1uF electrolytic may be used,
either bipolar or polarised. If polarised, the positive terminal must connect to
the 10k resistor.
Inductors
The inductors are nominally 10 turns (actually 9.5) of 1mm diameter enamelled
copper wire. They are close wound on a 3mm diameter former, which is
removed after the coils are wound. Carefully scrape away the enamel where
the coil ends will go through the board - all the enamel must be removed to
ensure good contact. Figure 2 shows a detail drawing of a coil. The coils
should be mounted about 2mm above the board.
For those still stuck in the dark ages with imperial measurements (grin), 1mm is
about 0.04" (0.0394") or 5/127 inch (chuckle) - you will have to work out what
gauge that is, depending on which wire gauge system you use (there are
- 123 -
several). You can see the benefits of metric already, can't you? To work out
the other measurements, 1" = 25.4mm
NOTE: The inductors are critical, and must be wound exactly as described, or the
frequency will be wrong.
Figure 2 - Detail Of L1 And L2
The nominal (and very approximate) inductance for the coils is about
130nH. This is calculated according to the formula ...
L = N2
* r2
/ (228r + 254l)
... where L = inductance in microhenries (uH), N = number of turns, r = average
coil radius, and l = coil length. All dimensions are in millimetres.
Pre-Emphasis
It is normal with FM transmission that "pre-emphasis" is used, and there is a
corresponding amount of de-emphasis at the receiver. There are two standards
(of course) - most of the world uses a 50us time constant, and the US uses
75us. These time constants represent a frequency of 3183Hz and 2122Hz
respectively. This is the 3dB point of a simple filter that boosts the high
frequencies on transmission and cuts the same highs again on reception,
restoring the frequency response to normal, and reducing noise.
The simple transmitter above does not have this built in, so it can be added to
the microphone preamp or line stage buffer circuit. These are both shown in
Figure 3, and are of much higher quality than the standard offerings in most
other designs.
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Figure 3 - Mic And Line Preamps
Rather than a simple single transistor amp, using a TL071 opamp gives much
better distortion figures, and a more predictable output impedance to the
transmitter. If you want to use a dynamic microphone, leave out R1 (5.6k) since
this is only needed to power an electret mic insert. The gain control (for either
circuit) can be an internal preset, or a normal pot to allow adjustment to the
maximum level without distortion with different signal sources. The 100nF
bypass capacitors must be ceramic types, because of the frequency.
The mic preamp has a maximum gain of 22, giving a microphone sensitivity of
around 5mV. The line preamp has a gain of unity, so maximum input sensitivity
is 100mV.
Select the appropriate capacitor value for pre-emphasis as shown in Figure 3
depending on where you live. The pre-emphasis is not especially accurate, but
will be quite good enough for the sorts of uses that a low power FM transmitter
will be put to. Needless to say, this does not include "bugging" of rooms, as this
is illegal almost everywhere.
I would advise that the preamp be in its own small sub-enclosure to prevent RF
from entering the opamp input. This does not need to be anything fancy, and
you could even just wrap some insulation around the preamp then just wrap the
entire preamp unit in aluminium foil. Remember to make a good earth
connection to the foil, or the shielding will serve no purpose.
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Auricular Inalámbrico IR
Cuando se desea un sistema de audio sin hilos hay poscas formas de hacerlo. La mas
simple de ellas es utilizar luz infrarroja a la cual se le modula la señal de audio a emitir.
Del otro lado un circuito recibe dicha luz, la demodula, la amplifica y la coloca en un
parlante.
Como se ve en el circuito el
transmisor es extremadamente
simple. El transformador está
dispuesto como adaptador de
impedancias, siendo su
bobinado de baja impedancia
conectado en paralelo con el
parlante del TV o radio. Los
diodos infrarrojos usados son
comunes. El resistor de 10 ohms
que limita la corriente a través
de los diodos IR debe ser de 1w.
Este transmisor de alimenta de
9vcc que pueden ser provistos tanto por una batería común como por un adaptador
AC/DC
En cuanto al receptor se refiere, el mismo capta la luz infrarroja por el fototransistor,
ésta es preamplificada y amplificada por los transistores BC549C y luego se le da
potencia suficiente para mover el parlante del auricular por medio del transistor de
salida. Este receptor, al igual que el transmisor, también se alimenta de 9vcc, pero en
este caso debe ser provista indefectiblemente por la batería, ya que de alimentarlo con
un adaptador AC/DC estaríamos perdiendo la gracia del sistema (para que evitarse el
cable desde la fuente de audio si luego va a poner un cable a la pared, ¿no?).
Recuerde que para que el audio se transmita debe haber línea visual entre el emisor y
el receptor. A medida que esa línea se pierde se introduce ruido en el receptor.
Es posible ampliar el alcance del transmisor colocando mas transistores BD140 con
mas diodos IR.
- 126 -
Transmisión de audio por la línea de 220V
Este par de circuitos permiten utilizar el tendido eléctrico domiciliar para transmitir
señales de audio desde un punto hacia uno o mas parlantes remotos. El alcance
promedia los 100 metros efectivos dentro de la misma vivienda o hacia otra que
comparta la misma fase eléctrica.
Arriba se muestra el circuito del transmisor el cual básicamente obtiene la señal
proveniente de una fuente estéreo, las suma en una única señal y las coloca sobre el
potenciómetro de 10K que hace las veces de control de sensibilidad o volumen de
entrada. Luego, un capacitor desacopla la componente de continua que pudiese
existir. Posteriormente la señal ingresa al VCO del integrado LM566 el cual se encarga
de modular la señal entrante sobre una portadora de 200KHz. Dicha frecuencia es
determinada por el resistor de 18K y el capacitor de 82pF. La salida del integrado nos
da 6Vpp de señal, que es amplificada por el transistor el cual la coloca sobre el
transformador de acoplamiento T1 y este sobre la red eléctrica. Este transformador
debe ser sintonizado a la frecuencia de portadora (200KHz). Por último los dos
capacitores de alto voltaje aíslan el transformador de la red eléctrica. El conjunto opera
con 12V estabilizados provenientes de la fuente elaborada a partir de T2, los dos
diodos rectificadores, los capacitores y el regulador en serie 7812 que se encarga de
estabilizar la tensión. Este regulador no requiere de disipador térmico dado que trabaja
a muy baja corriente de carga. El transformador de alimentación (T2) es de primario
220V (o la red eléctrica que sea) y secundario 15+15 con 100mA de corriente. En
tanto el transformador T1 es de FI (frecuencia intermedia) para 455KHz (lo puede
encontrar en radios de AM en desuso y lo identificará por el color amarillo pintado en el
núcleo de ferrita ajustable).
En el gráfico de abajo se puede observar el receptor el cual explicamos a
continuación.
- 127 -
La señal proveniente de la red eléctrica es aislada por los capacitores de alta tensión e
insertada al transformador de FI marcado como T1. Este está sintonizado a 200KHz
que es la frecuencia de portadora empleada para la transmisión de audio. La
resistencia de 3K se encarga de limitar el ancho de funcionamiento para que los
posibles transitorios de la línea no pasen a la etapa posterior y desde ella al parlante.
Los cuatro transistores se ocupan de elevar la señal en su tensión para así entregarla
al circuito detector PLL incluido dentro del circuito LM565. A la salida de este integrado
tenemos una señal de audio demodulada lista para ser aplicada a un amplificador de
audio convencional el cual le dará la potencia necesaria para mover la bobina de un
parlante y así producir sonido. El potenciómetro de 10K permite ajustar con precisión
la frecuencia de enganche del PLL permitiendo así su correcto funcionamiento. Un
error en este ajuste haría que parte de la portadora pase como si fuese audio
escuchándose lluvia o ruidos molestos en la salida. Al igual que en emisor el receptor
se alimenta de un transformador de 15+15v pero en este caso con 250mA de
corriente. En tanto el transformador de frecuencia intermedia es idéntico al empleado
en el transmisor.
Puesta a Punto:
Es sumamente simple ajustar el conjunto siguiendo algunos pasos.
Inicialmente hay que sintonizar los transformadores de FI para lo cual será necesario
conectar a la red eléctrica tanto el emisor como el receptor. No es necesario conectar
señal de audio a la entrada del emisor en esta fase de la calibración. Con un voltímetro
de CA de alta impedancia (cualquiera digital sirve) medir la tensión presente en el
secundario del transformador de FI del receptor e ir ajustando los núcleos de ferrita del
hasta obtener la máxima lectura posible. Es factible que necesite retocar este ajuste si
se coloca el receptor mas allá de los 70 metros del transmisor. Siempre ajustar
primero el transmisor y luego el receptor. Repetir esta prueba con mas sutileza cada
vez hasta obtener la lectura óptima. Con esto quedarán sintonizadas las unidades.
Luego ajustar el potenciómetro del receptor hasta obtener la mayor limpieza de señal
posible. Este será un punto que se encontrará cerca del centro del recorrido. Habrá
- 128 -
que ajustar cuidadosamente este potenciómetro a fin de rechazar la mayor cantidad
posible de ruido causado por reductores de intensidad electrónicos para lámparas que
suelen interferir bastante RF en el tendido eléctrico. Por último habrá que ajustar el
nivel de modulación en el emisor para evitar que una sobre-modulación afecte la
calidad de audio distorsionándolo. Colocar el potenciómetro marcado como VOL en su
extremo cercano a la masa (mínimo) y ahora si inyectar una señal de audio
proveniente de una radio o estéreo en las entradas del sistema. Controlar que el o los
receptores estén encendidos y con volumen para poder percibir cuando el sistema
funcione correctamente. Comenzar lentamente a subir el nivel de modulación
(actuando sobre el potenciómetro VOL) hasta que se comience a escuchar distorsión
en el audio. Reducir ahora el cursor hasta el máximo posible sin deformar el audio y
éste será el tope de modulación. Este potenciómetro puede ser empleado para bajar o
subir el volumen de todos los receptores simultáneamente sin ir uno por uno a
moverlos.
Notas:
En algunos transformadores de FI se incluye internamente el capacitor de 1nF,
comprobarlo antes de soldar el capacitor previsto en el circuito.
De no conseguir los transistores LM se los puede sustituir por los reemplazos que
ofrezca el comercio siempre que trabajen dentro de los 200KHz.
Recordar que se esta trabajando sobre la red eléctrica la cual es muy peligrosa. Mas
allá de tener transformadores aisladores un error en las soldaduras hará que
recibamos una descarga que, dependiendo de nuestra resistencia, incluso nos puede
matar. Por ello revisar tres o cuatro veces el circuito antes de enchufarlo y luego de
hacerlo no conectarlo a un sistema de audio hasta haber realizado las pruebas
rutinarias y el ajuste.
Como observará el secundario del transformador de Fi posee una derivación no
simétrica, que se encuentra mas cerca de uno de los extremos que del otro. Para
saber cual es el extremo mas cercano bastará con medir con un ohmetro la resistencia
entre el centro y los extremos. Hacia donde haya menor valor será el extremo mas
cercamo.
En nuestro caso dotamos al sistema de un amplificador TDA2002 dado que
proporciona 6W sin distorsionar ú ocho con algo de esfuerzo. Si se requiere emplear el
equipo en recintos amplios se pueden colocar amplificadores mas potentes como el
LM12CLK o el LM3886TF.
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Transmisor de FM de 2w
Este transmisor es ideal para novias celosas. Basta con armarlo dentro de un osito de
peluche y regalárselo al pobre novio celado. Luego, desde una distancia de aprox. 300
metros según la complejidad del lugar, se escuchan las transmisiones con un receptor
de FM convencional. Mientras el novio no se escuche a si mismo en un walkman, todo
bien. Lo cierto es que, mas allá del uso que se le de, este transmisor emplea sólo dos
transistores comunes para emitir audio a través de la banda de FM comercial. Es
bastante estable y la calidad de señal es suficiente como para transmitir audio musical
o hablado.
30-40 MHz
L = 8 vueltas sobre núcleo de ferrita de 0.25"
Cx = trimmer de 15-20 pF
Cy = trimmer de 10-15 pF
Antena = Alambre de 38"
40-50 MHz
L = 6.75 vueltas sobre núcleo de ferrita de 0.25"
Cx = trimmer de 10-20 pF
Cy = trimmer de 10-15 pF
Antena = Alambre de 37"
90-100 MHz
L = 6.5 vueltas sobre núcleo de ferrita de 0.25"
Cx = capacitor de 5.6 pF
Cy = capacitor de 3.3 pF
Antena = Alambre de 20"
El circuito debe ser armado sobre un circuito impreso de epoxy y alimentado con 9 ó
12 v de corriente continua. Consume 4w, de los cuales 2w los hace potencia irradiada
y los otros dos los hace calor.
Si desea usar el sistema con un micrófono del tipo electret tendrá que agregar una
resistencia de 1K desde el positivo hasta el terminal negativo del capacitor de entrada
(base del 2N3708), quedando establecida la alimentación que ese tipo de micrófonos
requieren.
Dado su potencia reducida este tipo de dispositivos no requieren autorización del
estado para operar.
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Transmisor de FM de 18w
He aquí un transmisor para la banda de FM comercial que provee hasta 18 vatios de
potencia. Ingresando una señal de audio de 1Vpp normalizada, la cual puede provenir
de un mezclador o de una etapa codificadora de estéreo, este sistema permite cubrir
todo un pueblo mediano de casas bajas o un barrio completo en una ciudad. De
requerirse mas potencia se pueden construir e interconectar etapas de salida a fin de
incrementar el área de cobertura de la emisora.
Antes de continuar aclaramos que este transmisor (con o sin etapas de potencia
adicionales) requiere autorización estatal para operar legalmente.
Dado que el diagrama electrónico es demasiado ancho para colocarlo en pantalla
hemos decidido fragmentarlo en dos, a fin de poder ser visto sin la necesidad de
desplazarse de un lado a otro de la pantalla. El punto en donde lo cortamos sólo tiene
dos conductores (representados por A y B) los cuales están señalizados con flechas.
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Las bobinas y choques deben ser confeccionadas según la siguiente tabla:
L1 3 Vueltas sobre ferrite de 5x10mm
L2 3 Vueltas sobre aire de 9mm (largo 10mm)
L3 1 Vuelta sobre aire de 12mm
L4 4 Vueltas sobre aire de 9mm (largo 12mm)
L5 2.5 Vueltas sobre ferrite de 5x10mm
L6 1 Vuelta sobre aire de 12mm
L7 2.5 Vueltas sobre ferrite tipo HF de 10x5mm
L8 3 Vueltas sobre aire de 9mm (largo 8mm)
L9 1 Vuelta sobre aire de 12mm
L10 2.5 Vueltas sobre ferrite de 5x10mm
L11 2.5 Vueltas sobre ferrite de 5x10mm
L12 7 Vueltas sobre aire de 9mm (largo 19mm)
L13 3 Vueltas sobre aire de 13mm (largo 7mm)
El capacitor variable conectado al colector del transistor BF199 permite ajustar la
frecuencia de transmisión del circuito. El potenciómetro de 2K2 (el cual es del tipo
lineal) hace las veces de sintonía fina. Una vez establecida la frecuencia de salida se
deben ajustar los siguientes capacitores variables para calibrar el resto de las etapas
del transmisor. Recuerde que estos ajustes se realizan desde el capacitor de la
izquierda hacia el que está a la derecha. Recuerde que los ajustes iniciales es
conveniente realizarlos con cargas fantasmas y no con la antena definitiva para evitar
interferencias a otras estaciones.
Con respecto a la alimentación con 14V y 2.5A el circuito proporciona 15W, mientras
que con 18V y 3.5A provee 18W, en todos los casos la fuente debe estar estabilizada.
El circuito debe ser construido sobre un impreso de epoxy con la cara superior
(componentes) reservada para las pistas de interconexión y la cara inferior
(soldaduras) para el plano de masa.
Nosotros no disponemos el diseño del circuito impreso. Si alguien construye este
transmisor le agradeceremos nos haga llegar por email el diseño de la plaqueta.
Los transistores 2N3924, 2N4427 y BLY88 deben ser montados con disipadores de
calor adecuados. En este tipo de componentes se usan disipadores circulares con
forma de estrella. En el caso de los transistores 2Nxxxx el tamaño ideal es 20mm de
diámetro por 10mm de altura, mientras que para el BLY88 deberá ser 75mm de
diámetro por 100mm de altura. Es obligatorio el uso de grasa siliconada para optimizar
la transferencia de temperatura de los transistores a sus disipadores. Recuerde que el
calor excesivo (a parte de inestabilidad en la salida) puede causar daños a los
componentes.
- 132 -
Transmisor de FM estéreo miniatura
Este circuito, cuyo único componente activo es un circuito integrado, permite escuchar
en el radio bincha o en el walkman la señal proveniente de una computadora, un
televisor estéreo o una cadena de alta fidelidad. Tiene excelente relación señal ruido,
muy buena separación entre canales, es fácil de ajustar y el alcance es mas que
adecuado para uso hogareño.
Como podrás ver el circuito es muy simple. La señal de audio estéreo entrante es
acondicionada y nivelada por un puñado de resistencias y capacitores para luego
ingresar al circuito integrado. Otros componentes se encargan de la generación de a
señal piloto, la combinación de señales para lograr el MPX y el buffer de salida a la
antena.
El circuito opera con 3V. De ser alimentado con cualquier tensión mayor a la indicada se
destruirá el circuito integrado. La antena puede ser una varilla de alambre de 60cm de largo o
una antena de FM telescópica. La entrada de señal opera en el rango de los milivoltios y se
pueden anexar potenciómetros para regular el nivel de audio.
Primero sintoniza en una radio (preferentemente digital y de buena calidad) una
posición del dial donde no haya ninguna estación emitiendo. Luego encendé el
transmisor y, girando el trimmer de 47pF, sintoniza el transmisor de manera que la
señal de audio presente en las entradas se oiga en el receptor. Cuando consigas la
señal mas fuerte posible ajusta el preset de 50K hasta que el indicador de emisora
estéreo en tu receptor se ilumine. Si la señal de entrada es demasiado fuerte (eso se
nota cuando el receptor se oye distorsionado) será conveniente colocar
potenciómetros en la entrada del transmisor para poder bajarle la sensibilidad.
La bobina en paralelo con el trimmer de 47pF esta formada por 3 vueltas de alambre
de 0.5mm sobre un nucleo de ferrite de 5mm.
- 133 -
Micrófono por FM (muy estable)
La mayoría de los micrófonos que emiten por la banda de FM comercial tienen la gran
ventaja de ser muy simples de armar porque rara vez llegan a tener mas de diez
componentes. Pero por lograr esa simplicidad sacrifican características sumamente
importantes como la estabilidad de frecuencia y la calidad de audio.
Varios integrantes de la lista Elektrons han desarrollado este circuito y lo han
experimentado con muy buenos resultados.
FUNCIONAMIENTO Y PUNTOS SOBRESALIENTES
Se alimenta con una batería de 9V. Trabaja en la gama de frecuencias de FM
La primer etapa es un amplificador para micrófono de electret de dos pines. La
ganancia de este pre-amplificador está dada por dividir la suma de la resistencia de
100K + el potenciómetro sobre la resistencia de 4k7, modificando estos valores se
obtiene mas o menos ganancia, según el uso que se pretenda. El divisor resistivo en el
pin 3 del circuito integrado es para poder usar el amplificador operacional con una
fuente única y no partida. La segunda etapa es la amplificadora, el tanque LC
determinan la frecuencia de trabajo, y el capacitor de 10 nF influye en la estabilidad del
circuito (usar un capacitor de buena calidad). Esta etapa está separada en dos, la
primera con el primer transistor que conforman la etapa osciladora, y la segunda que
conforma el amplificador. Esto hace que el circuito sea mas estable. No debe
conectarse la antena directamente a la bobina, ya que provoca una fuga de la
frecuencia al acercar la antena a objetos o a la mano. Aún cuando se toque la antena
no se correrá de frecuencia, a lo sumo habrá una baja de potencia, pero no corrimiento
de frecuencia. Para aumentar la potencia, se debe disminuir la resistencia (de 47ohm)
del emisor del último transistor hasta un mínimo de 22 ohm, pero elevará el consumo.
Incluso cambiar el último transistor por un 2N2222 y elevar la tensión de alimentación.
Componentes específicos:
• Cx = capacitor variable de 3 a 30 pF ó 4 a 40 pF
• Lx = bobina = 4 espiras de alambre 22 AWG con núcleo de aire de 0,5 cm, con
la toma en la primer espira del lado del colector del transistor
• XRF = choque de RF de 100 uH (se puede construir con una resistencia de
1M, enrollando 100 vueltas de alambre esmaltado fino 32AWG, suelde los
extremos del alambre a los pines de la resistencia y esta a la placa.
- 134 -
Transistor FM Voice Transmitter
Warning:
Take care with transmitter circuits. It is illegal in most countries to operate radio
transmitters without a license. Although only low power this circuit may be tuned to
operate over the range 87-108MHz with a range of 20 or 30 metres.
Notes:
I have used a pair of BC548 transistors in this circuit. Although not strictly RF
transistors, they still give good results. I have used an ECM Mic insert from Maplin
Electronics, order code FS43W. It is a two terminal ECM, but ordinary dynamic mic
inserts can also be used, simply omit the front 10k resistor. The coil L1 was again from
Maplin, part no. UF68Y and consists of 7 turns on a quarter inch plastic former with a
tuning slug. The tuning slug is adjusted to tune the transmitter. Actual range on my
prototype tuned from 70MHz to around 120MHz. The aerial is a few inches of wire.
Lengths of wire greater than 2 feet may damp oscillations and not allow the circuit to
work. Although RF circuits are best constructed on a PCB, you can get away with
veroboard, keep all leads short, and break tracks at appropriate points.
One final point, don't hold the circuit in your hand and try to speak. Body capacitance is
equivalent to a 200pF capacitor shunted to earth, damping all oscillations. I have had
some first hand experience of this problem. The frequency of oscillation can be found
from the theory section,and an example now appears in the Circuit Analysis section.
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Misceláneos
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- 137 -
- 138 -
Ahuyentador de roedores electrónico.
Este circuito emite un desagradable ruido ultrasónico muy molesto para ratas y
ratones. Su función es la de ahuyentar todo tipo de roedores sin necesidad de
venenos ni otros sistemas más sangrientos, como son los cepos.
Esquema teórico del ahuyentador de roedores:
Montaje.
Montaremos el circuito siguiendo el esquema teórico, teniendo precaución con la
colocación de los componentes especialmente con el circuito integrado. En los
terminales Z1y Z2 colocaremos un Tweter. El diodo LED situado entre L1 y L2 nos
indicará el funcionamiento del circuito.
- 139 -
Adaptador de S-Video a RCA
Este simple adaptador permite conectar cualquier fuente de video Y/C (S-Video) a una
entrada RCA de video compuesto.
Los pines 1 y 2 del conector MiniDIN son las masas tanto de luminancia como de
crominancia. Los pines 3 y 4 son integrados a un único conductor por medio de un
capacitor cerámico que hace las veces de sumador.
- 140 -
Ahuyenta Mosquitos Personal Ultrasónico
He aquí la solución mágica para mantener alejado de uno a los mosquitos sin
venenos, pero a su vez sin grandes aparatos, cables ni nada. Este diminuto dispositivo
ahuyenta los mosquitos y moscas por medio de ultrasonidos, los cuales son
generados por un oscilador y un pequeño resonador piezoeléctrico.
- 141 -
Decodificador de TV
Este circuito permite ver las señales "codificadas" que se propagan a través de la
banda alta de TV por aire (UHF) así como las que se encuentran el los sistemas de
distribución por cable.
FUNCIONAMIENTO:
Algunos canales codificados
impiden la visualización de sus
imágenes invirtiendo la señal de
video compuesto. De esta forma
los pulsos de borrado y la señal
de video propiamente dicha
intercambian lugares,
confundiendo a los
demoduladores del receptor. El
circuito propuesto invierte la
señal de video entrante a 180
grados, reconstituyendo su forma
original y la amplifica 2:1 a fin de
mejorar el nivel de la misma. El primer transistor se encarga de la inversión (cuyo
punto se fija por medio del potenciómetro) y el segundo amplifica la señal resultante.
Los capacitores en la entrada y la salida del circuito impiden el paso de posibles
tensiones DC, dejando ingresar y salir sólo la señal de video. Es muy importante
alimentar el circuito con una fuente bien filtrada y estabilizada para mantener el
sistema estable.
ARMADO:
Si dispone de tiempo y ganas puede diseñar una placa de circuito impreso a medida
que incluya todo lo necesario. Sino puede optar por una plaqueta universal de islas
individuales. Es conveniente dejar el potenciómetro en algún lugar accesible al usuario
a fin de poder ajustar el sistema fácilmente. Utilice resistencias del 10% de tolerancia.
La tensión de los capacitores es de 16v. Para la fuente puede utilizar un regulador del
tipo 7812 un capacitor de 2200µF / 16v en su salida junto con un pequeño tantalio de
100nF.
INSTALACIÓN:
Dado que este circuito no dispone de sintonizador, es necesario montarlo "insertado"
en un circuito existente.
La forma mas sencilla es conectarlo entre un sintonizador de TV con salidas AV y un
televisor o videograbadora que dispongan del mismo juego de entradas. Esta opción
no requiere de grandes conocimientos. Otra opción es insertarlo en el interior de una
videograbadora o un televisor. Pero esta variante requiere de conocimientos de
electrónica e implican mas riesgos para los inexpertos o principiantes.
- 142 -
Detector de proximidad
(Por cargas electroestáticas)
El principio por el cual este sistema detecta la presencia de personas se basa en
captar las cargas de electricidad estática de las mismas a través de una antena de
pequeñas dimensiones. Este método, muy fiable y económico, se empleó hasta no
hace mucho tiempo atrás. Con la aparición de los detectores IRP microcontrolados y
su excelente rendimiento poco a poco estos equipos fueron dejando de verse pero no
por ello debemos despreciarlos.
En el esquema apreciamos la antena captora (un trozo metálico de 10x15 cm)
conectado a un circuito amplificador sintonizado formado por las dos compuertas (A y
B) y los capacitores ajustables. Precisamente estos dos capacitores deben ser
calibrados a fin de obtener una buena sensibilidad y ningún falso disparo. La señal
saliente es aplicada a una tercera compuerta la cual le da amplificación suficiente para
mover el transistor y éste último acciona el LED y al mismo tiempo pone a masa la
salida.
El circuito se alimenta de 9Vcc que bien pueden ser provistos por una batería. No es
crítica la tensión, si se tiene una alarma instalada con ramal de 12Vcc puede ser
conectado directamente sin adaptación. El circuito integrado es un CD4049 el cual
posee seis buffers inversores de alta sensibilidad (de los cuales usamos solo tres).
- 143 -
Detector Infrarrojo de proximidad
Los usos de este circuito son de lo mas variado. Desde colocarlo en la puerta de casa
para evitar que gente se pare frente a ella sin necesidad hasta colocarlo en la parte
trasera y delantera del carro para prevenir a otros conductores cuando se acercan
demasiado al aparcar.
El funcionamiento del circuito se basa en emitir una ráfaga de señales luminosas
infrarrojas las cuales al rebotar contra un objeto cercano se reciben por otro
componente. Al ser recibidas el sistema detecta proximidad con lo que el led de salida
se acciona (brilla).
El circuito integrado es un generador/decodificador de tonos que bien cumple con las
necesidades de este diseño. Tanto el fotodiodo como el fototransistor deberán estar
situados con unidades de enfoque adecuadas para mejorar el alcance. Con simples
reflectores de LED's se pueden obtener alcances del orden del metro. Con lentes
convexas se pueden cubrir distancias de cinco metros. Es conveniente sacrificar algo
de rango pero colocar filtros UV y SUNLIGHT los cuales no dejan entrar al
fototransistor (elemento receptor) los rayos del sol.
La alimentación de este circuito puede ser cualquier tensión comprendida entre 5 y 9
volts.
Para accionar circuitos externos bastará con reemplazar el LED por un optoacoplador,
el cual accionará por medio de su transistor interno el circuito a comandar.
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Repelente Ultrasónico de Roedores
Todos sabemos que los roedores, y otras plagas, son sensibles a los sonidos de
frecuencia alta que nosotros no podemos oír comúnmente denominados ultrasonidos.
Pero estos animales también cuentan con una suerte de protección que es el
acostumbramiento. O sea, el sistema inicialmente funciona pero al poco tiempo las
ratas retornan dado que ese sonido en particular les es inocuo. El proyecto aquí
propuesto dispone de la capacidad de modificar constantemente la frecuencia de
salida impidiendo que los roedores se "acostumbren" al sonido fijo.
El circuito gira en torno a un archifamoso 555 el cual, configurado como un
monoestable, genera una oscilación cuya frecuencia varía en función a la entrada de
la terminal 5. Esta señal de control se obtiene de la red eléctrica de CA la cual
sabemos que oscila en 50Hz. Generada la señal de ultrasonido se elimina la continua
con un capacitor y se aplica a un resonador ultrasónico o un simple tweeter para tonos
agudos. También se puede emplear un emisor US de los que se aplican a las alarmas
de movimientos. En la entrada la línea de 220v pasa por un fusible de protección,
luego por un interruptor con lámpara de neón incorporada (la cual oficia de indicador
piloto) y por último un transformador se encarga de reducir la tensión de 220v a 6v con
toma central y con una capacidad de corriente de 100mA. Esta baja tensión de CA por
un lado es rectificada y filtrada para obtener la continua necesaria para hacer funcionar
el circuito integrado y, por el otro, es utilizada para controlar la frecuencia de oscilación
del mismo. Esta frecuencia alterna entre los 25KHz y los 40KHz.
Por lo simple que resulta este circuito puede ser armado sobre una placa de circuito
impreso universal sin inconveniente alguno. Si así lo desea, en lugar del indicador
neón, puede colocar un resistor de 560 ohms y un led intermitente rojo para indicar
que el sistema esta operando.
Precaución:
Algunas mascotas domésticas, como hamsters o gatos pequeños, pueden ser
molestados con el sonido que este dispositivo produce. También es posible que este
genere interferencia en sistemas de alarma antiguos haciendo que estos trabajen
erráticamente.
- 145 -
Luces Audio Rítmicas de 3 canales
Este tipo de iluminación es muy habitual en lugares de baile como clubes y discotecas
ya que las luces de diferentes colores y ubicaciones se encienden al ritmo de la
música o el audio local y en función al tono del sonido. Con los sonidos graves se
pueden accionar luces de un color determinado, azul por ejemplo. Con los sonidos de
tono medio se accionarán otras de otro color, podrían ser amarillas. Y con las notas
agudas (como la voz humana) se accionaran otras luces que pueden ser verdes.
Aunque esto queda a gusto de cada uno.
Para simplificar su entendimiento dividimos el circuito en tres etapas bien
diferenciadas. Por empezar la fuente de alimentación que se encarga de reducir los
220v de la red pública a 12v de continua.
Con un transformador de 500mA sobra para proveer corriente a todo el sistema,
incluyendo los ventiladores del cooler.
Por otro lado el circuito de entrada presta a dos posibilidades. La primera es un pre
amplificador microfónico con una cápsula de electret la cual capta el sonido ambiental,
lo amplifica los suficiente y lo entraga a la siguiente etapa.
La señal de audio es captada por el micrófono el cual es alimentado por la resistencia
de 1.8K. El capacitor de 100nF se encarga de desacoplar la continua dejando pasar
sólo la señal de AF. El primer amplificador operacional (A1) se encarga de la pre
amplificación inicial de la señal cuya ganancia (sensibilidad) se ajusta por medio del
potenciómetro de 1 mega colocado como regulador de realimentación. Una segunda
etapa amplificadora (A2) se encarga de elevar un poco mas el nivel de la señal de
audio para entregarla a la última etapa amplificadora (A3) la cual se dispone como
seguidor de tensión presentando una alta impedancia de entrada y una baja
impedancia de salida, esto dispuesto así para que los tres filtros de la siguiente no
interactúen entre sí produciendo malfuncionamiento.
- 146 -
Si se desea ingresar la señal de audio proveniente directamente de un parlante se
puede armar una etapa de aislamiento y adaptación de impedancia como la mostrada
abajo.
En este caso la señal de audio, proveniente directamente de un parlante, ingresa a un
potenciómetro que permite regular la sensibilidad. El transformador empleado es uno
común empleado en las etapas de salidas de radios a transistores como los Spica. En
su bobinado de alta impedancia (Hz) entra la señal y sale por el de baja (Lz)
produciendo así el aislamiento necesario. Recordar que en el sistema la masa se
encuentra conectada directamente a uno de los terminales de la red eléctrica lo que
implica peligro extremo en caso de realizar una conexión errónea.
Seguidamente, la señal de audio adecuadamente amplificada y con la debida
impedancia ingresa al módulo de filtrado y accionamiento eléctrico.
- 147 -
El primer filtro (el de arriba) deja pasar sólo las señales que sean inferiores a 500Hz
(sonidos graves) que son amplificadas por el transistor y accionan el triac de potencia
haciendo brillar las luces al ritmo de los sonidos de baja frecuencia.
El segundo filtro (el del centro) deja pasar las señales cuya frecuencia esté
comprendida entre los 500Hz y los 2.5KHz (sonidos medios) que son amplificadas de
la misma forma que el módulo anterior y también accionan un triac para comandar las
luces.
Por último, el filtro de abajo se encarga de dejar pasar las señales de frecuencias
superiores a 2.5KHz, haciendo que brillen las luces al compás de los sonidos agudos.
En los tres casos se han dispuesto potenciómetros que se encargan de regular la
cantidad de brillo para cada canal de luces.
Armado:
Con un cooler para micros AMD Athlon de dos ventiladores se puede montar los tres
triacs, cuidando que el terminal de la aleta sea común a los tres componentes, para
lograr así una eficiente disipación del calor. En estas condiciones se pueden colgar
hasta 1500W de potencia incandescente sobre cada canal de luces. Para mayor
potencia se pueden colocar mas transistores y triacs en paralelo.
Hay que prestar mucha atención al momento de armar el sistema ya que la masa
común, que va desde el micrófono hasta la última etapa de potencia en los triacs, está
conectada a uno de los polos de la red eléctrica por lo que es posible que si no se
realizan los aislamientos adecuadamente se reciban descargas eléctricas. Un punto
crucial es la cápsula del micrófono que tiene su terminal negativa conectada al
recubrimiento metálico. Si no se aísla esa cápsula (colocándola dentro de una funda
termo retráctil o dentro de un pequeño gabinete plástico) se podría recibir una
descarga con sólo tocarla.
Para señalizar en el frente del gabinete el encendido de cada canal se pueden colocar
diodos leds de diferentes colores directamente en paralelo con la salida de 220V de
cada vía. Para ello se debe colocar a cada diodo led una resistencia limitadora de
corriente de 22K. Se recomienda usar diodos de alto brillo para una mejor
visualización. También se puede colocar un led indicador de encendido en paralelo
con la salida de la fuente de alimentación, en este caso la resistencia deberá ser de
1K. Si se va a utilizar un led intermitente habrá que colocar en paralelo con éste un
capacitor de 100nF para evitar que el destello produzca ruidos en los amplificadores
de audio o en la mesa de mezcla.
Visto de frente, con las inscripciones visibles y los terminales hacia abajo las
conexiones del triac son, de izquierda a derecha: Terminal 1, Terminal 2 y Disparo.
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Información de Ultimo Momento:
El integrado es un LM324 y la resistencia que no
tiene valor y que está entre los pines 8 y 9 del
amplificador operacional A2 es de 270K
Emulador de Impresora
Muchos programas (especialmente de DOS) requerían para registrarse imprimir una
forma la cual debía ser enviada por correo junto con un cheque o valor semejante.
También algunos programas de facturación requieren tener una impresora conectada
para funcionar.
En esta ocasión presentamos algo realmente simple. Un conector capaz de emular
una impresora. Si, incluso si le envía cualquier cantidad de datos el sistema queda
libre tan pronto como los componentes internos procesen la operación.
Como se ve en el diagrama basta con soldar entre sí seis de las 25 patas del conector.
Las restantes deben quedar al aire.
Para verificar si funciona basta con conectarlo a la computadora, ejecutar una utilidad
de diagnósticos (puede ser MSD) y leer en la pantalla el estado presente. Si reporta
que la impresora está conectada, encendida, en línea y desocupada quiere decir que
todo salió bien, de lo contrario algo anda mal. Habrá que revisar las soldaduras y
demás detalles.
Algo a tener en cuenta a la hora de armar el conector y para evitar marearse con la
numeración los números de cada uno de los terminales están grabados en el plástico
que soportan los pines.
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Modulador de video a TV
This circuit uses an MC1373 to form a TV video modulator. The coil and capacitor
connected between pins 1 and 2 should be selected to have a parallel resonance at the
carrier frequency of the desired TV channel. The values of 56pf and 0.1uH were
chosen for channel 4 carrier frequency of 67.25 MHz. For channel 3 operation, the
resonant frequency should be 61.25 MHz (C=75pF, L=0.1uF). Resistors R2 and R3
are chosen to provide an adequate amplitude of switching voltage, whereas R4 is used
to lower the maximum DC level of switching voltage below Vcc, thus preventing
saturation within the IC. Composite luminance and sync should be DC coupled to
luminance input, pin 4. This signal must be within the luma input dynamic range to
insure linearity. Since an increase in DC voltage applied to pin 4 results in an increase
in RF output, the input signal should have a positive going sync to generate an NTSC
compatible signal. As long as the input signal is positive, overmodulation is prevented
by the IC. Chrominance information should be AC coupled to chrominance input, pin 5.
This pin is internally connencted to a resistor divider consisting of a series 300 ohm
and a shunt 500 ohm resistor. The input impedance is thus 800 ohms, and a coupling
capacitor should be appropriately used. For a fully commercial application, a vestigial
sideband filter will be required.
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Antena activa
This circuit shows an active antenna that can be used for AM, FM, and shortwave
(SW). On the shortwave band this active antenna is comparable to a 20 to 30 foot wire
antenna. This circuit is designed to be used on receivers that use untuned wire
antennas, such as inexpensive units and car radios. L1 can be selected for the
application. A 470uH coil works on lower frequencies ( AM ). For shortwave, try a
20uH coil. The unit can be powered by a 9 volt battery. If a power supply is used,
bypass the power supply with a .04uF capacitor to prevent noise pickup. The antenna
used on this circuit is a standard 18" telescoping type. Output is taken from jack J1
and run to the input on the receiver.
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Antena Activa 2
Controlador de puerto paralelo
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This is a very easy and fun to build project that will allow you to control up to eight
external devices through your computer's parallel port. You may for instance control
different appliances such as lamps, computers, printers, tv sets, radios, music systems,
air conditioners, air fans, garden sprinklers and anything else you can think of, all
through your computer.
You can do a simple test by connecting a LED directly to a ground and any PINs 2
through 9 of your parallel port. The voltage on the parallel connectors is around 4.5V
but it drops to around 2V once you connect the LED. You may use a 100 Ohm resistor
if you want to, but it is not necessary since the current is very low.
Parallel Port Controller Software
The Parallel Port Controller is very easy to use and gives you a visual of which
devices are turned ON or OFF. In the future versions you will be able to program
at what time a particular device should be turned on or off. If you should have
any suggestions for any additional features please let us know.
The program will work on Windows 98/ME/2000/XP. If it doesn't work than you
will have to download and install Microsoft .NET Framework.
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Ultrasonic pest repellent
It is well know that pests like rats, mice etc are repelled by ultrasonic frequency in the
range of 30 kHz to 50 kHz. Human beings can’t hear these high-frequency sounds.
Unfortunately, all pests do not react at the same ultrasonic frequency. While some
pests get repelled at 35 kHz, some others get repelled at 38 to 40 kHz. Thus to
increase the effectiveness, frequency of ultrasonic oscillator has to be continuously
varied between certain limits. By using this circuit design, frequency of emission of
ultrasonic sound is continuously varied step-by-step automatically. Here five steps of
variation are used but the same can be extended up to 10 steps, if desired. For each
clock pulse output from op-amp IC1 CA3130 (which is wired here as a low-frequency
square wave oscillator), the logic 1 output of IC2 CD4017 (which is a well-known
decade counter) shifts from Q0 to Q4 (or Q0 to Q9). Five presets VR2 through VR6
(one each connected at Q0 to Q4 output pins) are set for different values and
connected to pin 7 of IC3 (NE555) electronically. VR1 is used to change clock pulse
rate. IC3 is wired as an astable multivibrator operating at a frequency of nearly 80 kHz.
Its output is not symmetrical. IC4 is CD4013, a D-type flip-flop which delivers
symmetrical 40kHz signals at its Q and Q outputs which are amplified in push-pull
mode by transistors T1, T2, T3 and T4 to drive a low-cost, high-frequency piezo
tweeter. For frequency adjustments, you may use an oscilloscope. It can be done by
trial and error also if you do not have an oscilloscope. This pest repeller would prove to
be much more effective than those published earlier because here ultrasonic frequency
is automatically changed to cover different pests and the power output is also
sufficiently high. If you want low-power output in 30-50 kHz ultrasonic frequency range
then the crystal transducer may be directly connected across Q and Q outputs of IC4
(transistor amplifier is not necessary).
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Pistola de alto voltage
Physiological Effects:
So that you may understand the danger inherent in the stun gun, let's discuss the
physiological effects first. When a high voltage is discharged on the surface of the skin,
the current produced travels through the nervous system by exciting single cells and
the myelin sheaths that enclose them. When that current reaches a synapse connected
to a muscle, it causes the muscle to contract violently and possibly to go into spasms.
the longer contact with the high voltage is maintained, the more muscles will be
affected. If the high voltage maintains contract with the skin long enough to cause
muscle spasms, it may take ten of fifteen minutes before the brain is able to re-
establish control over the nerve and muscular systems.
How much power is required to cause such spasms? That is not an easy question to
answer because, although it is relatively easy to make precise measurements of the
power produced by a high-voltage device, it is difficult to rate the human body's
susceptibility to shock accurately. Some obvious factors include age and diseases such
as epilepsy. But the bottom line is simple: The only one who fools around with a
stun gun is a fool!The amount of energy a device delivers is actually the amount of
power delivered in a given period of time. For our purposes, it makes sense to talk
about energy in joules (watt-seconds). Using a fresh 9.8-volt NiCad battery, the stun
gun is capable of delivering peak power pulses of 25,000 watts. Actually, pulses start
out at peak power and then decay exponentially. The length of the decay time depends
on the components used in the circuit, the ambient temperature, the battery's capacity,
and positioning of the output contacts with respect to each other.
Assuming that the decay rate is purely exponential, the stun gun can produce about 0.5
joules of energy, provided that the battery is fully charged. Let's put that number in
perspective.
Both the Underwriter's Laboratory (in Bulletin no. 14) and the U.S. Consumer Product
Safety Commission state that ventricular fibrillation (heart attack) can be caused in
humans by applying 10 joules of energy. Since the stun gun only generates about half
a joule, you might think that a device that produces only one twentieth of the critical
amount has more-than-adequate margin of safety. Don't bet on it. A brief contact with
the stun-gun's discharge hurts a great deal, but it takes only five seconds of continuous
discharge to immobilize someone completely.
Let's compare the stun gun's output with a similar device, called a Taser gun, which
appeared on the market a while back (and now used by several police forces). You
may have seen a film demonstrating just how effective the Taser could be as a
deterrent. A foolhardy volunteer was paid an enormous sum of money to have the
Taser fired at him. No matter how big, strong, (and stupid) the person was, as soon as
the Taser's "darts" hit him, he would collapse to the ground and go into uncontrollable
convulsions.
The energy produced by the Taser is only 0.3 joules--about 60% of what our stun gun
produces! Even so, the Taser has been officially classified as a firearm by the Bureau
of Tobacco and Firearms because it shoots its electrode "darts" through the air. Even
though our stun gun doesn't operate that way, the Taser puts out considerably less
energy than the stun gun. Keep those facts and figures in mind when you assemble
and use the device.
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How it Works:
The schematic diagram of the stun gun is shown in Fig. 1. Basically, it's a multi-stage
power supply arranged so that each succeeding stage multiplies the voltage produced
by the preceding stage. The final stage of the circuit feeds two oppositely-phased
transformers that produce extremely high voltage pulses. If that description sounds
familiar, you've probably studied capacitive-discharge ignition systems--the stun gun
works on the same principles.
The first section of the power supply is a switcher composed of Q1, Q2, and the
primary windings (connected to leads E, F, G, and H) of T1. When Fire Switch S1 is
closed, R1 unbalances the circuit and that causes it to start oscillating. Since base
current is provided by a separate winding of T1 (connected to leads C and D), the two
transistors are driven out of phase with each other, and that keeps the circuit
oscillating. Resistor R2 limits base drive to a safe value, and diodes D1 and D2 are
steering diodes that switch base current from one transistor to the other. Oscillation
occurs at a frequency of about 10 kHz.
The switching action of the first stage generates and AC voltage in T1's high-voltage
secondary (leads A nd B). The amount of voltage depends on the battery used, but a
battery of seven to nine volts should produce 250 to 300 volts across T1's secondary.
That voltage is rectified by the full-wave bridge composed of diodes D3 - D6. Capacitor
C2 charges through D7 at a rate that is controlled by R3
The value of capacitor C2 affects the output of the stun gun. The greater the
capacitance, the more energy that can be stored, so the more powerful the discharge
will be. A larger capacitor gives bigger sparks, but requires more charging time, and
that gives it a lower discharge rate. On the other hand, a smaller capacitor gives
smaller sparks, but a faster discharge rate. If you wish to experiment with different
values for C2, try 3.9µF (as shown in Fig. 1), 7.8µF, and 1.95µF. Those values were
arrived at by using one 3.9µF capacitor alone, two of the same in series, and two in
parallel.
- 157 -
Meanwhile, UJT Q3 produces 15-µs pulses at a rate of about 20ppm. That rate is
controlled by C3 and the series combination of R6 and R7. When a pulse arrives at the
gate of SCR1, it fires and discharges C2. That induces a high-voltage pulse in the
primary windings of T2 to T3, whose primaries must be wired out of phase with each
other. The result is a ringing wave of AC whose negative component then reaches
around and forces the SCR to turn off. When the next pulse from Q3 arrives, the cycle
repeats.
The outputs of the stun gun appear across the secondaries of T2 and T3. The hot
leads of those transformers connect to the output electrodes, which should be held
securely in position about two inches apart, and which should be insulated from each
other and from the environment with high-voltage potting compound.
Batteries:
The stun gun can be powered with almost any battery that can supply at least 7 volts at
1 amp. A NiCad or NiMh battery would be a good choice; R8 and J1 will allow the
battery be recharged without removing it from the case.
The higher the battery's voltage, the higher the stun gun's output voltage. Most 9 volt
NiCads actually have maximum fully-charged output of only 7.5 volts. However,
batteries that deliver 9.8 volts when fully charged are available from several sources.
Construction:
Keep in mind the fact that the stun gun produces dangerously high voltages, and don't
approach the construction of the stun gun with the same nonchalance with which you
might build a light dimmer.
The circuit can be built on a PC board or on perfboard. Due to the critical nature of the
three transformers, we are NOT providing details of winding them. They are(were)
available from the source in the parts list. Referring to the parts-placement diagram in
Fig. 2, and the photos in Fig. 3 and 4, mount all components except C2, T1, T2, and T3
on you board. Note that several components mount on the foil side of the PC board:
C1, D7, and J1. DO not install those parts yet either.
After all components (except those mentioned earlier) are installed, check your work
very carefully, especially D1-D6, R1, and R3, because T1 will be installed above them,
and there will be no chance to correct errors later. After you're absolutely sure that
they're installed correctly, install T1 with the black mark on the windings mounted
toward C2.
Parts List:
All resistors 1/4-watt, 5%, unless otherwise noted
R1 = 1K
R2 = 110 ohms, 1 watt
R3 = 2K2, 1 watt
R4 = 36 ohms
R5,R8 = 100 ohms
R6 = 39K
R7 = 22K
Capacitors
C1 = 10uF/25V, electrolytic
C2 = 3.9uF/350V, electrolytic
C3 = 1uF/25V, electrolytic
Semiconductors
D1,D2 = 1N4001, 50-volt rectifier
D3-D8 = 1N4007, 1000-volt rectifier
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Q1,Q2 = D40D5, power transistor
Q3 = 2N2646, UJT
SCR1 = 2N4443
Other Components
B1 = 9V NiCad battery
S1 = SPST momentary pushbutton switch
T1 = 12 to 400 volts saturable-core transformer, See text
T2,T3 = 50 KiloVolt pulse transformer, 0.32 joules, 400 primary. See text
Note: The following components *used* to be available from Information
Unliminted, P.O. Box 716, Amherst, NH 03031: T1, T2&T3(or potted), C2,
PCB, Case, Charger, 9.8V battery, or a complete kit ($40 in 1992).
We do NOT supply any parts whatsoever for this project!
Foil-side Components:
One of J1's tabs shares a hole on the PC board with resistor R8, which should be
mounted already. Solder the tab of J1 that corresponds to the tip (not the barrel) of an
inserted plug to the indicated pad. Then mount C1 and D7. last, solder a 1-3/4 inch
piece of 18-gauge wire to the barrel pin of J1, and connect the opposite end of that wire
to the appropriate pad beneath S1, the FIRE switch.
Preliminary Check-out:
WARNING: While measuring voltages and currents, keep you face, hands, and all
metallic objects away from the high-voltage end of the stun gun. If you want to prod a
component, use a NON-conductive rod such as a plastic TV alignment tool. High
voltage behaves very differently than low voltage. Any material that retains moisture
can serve as a discharge path. THAT INCLUDES WOOD! Also, never work on or use
the unit when your hands are wet.
Connect a voltmeter (set to a 1000-volt DC range) to ground and to the output of the
D3-D6 diode bridge. Then power up the circuit using either a freshly-charged battery or
an external supply capable of delivering 9.8 volts at 1 amp. If everything is working
properly, you should measure about 400-volts DC at the output of the bridge when you
press S1. And please, PLEASE be careful. Being careless or not alert can be a painful
shocking experience!
If you don't measure that voltage, connect an oscilloscope to the collector of Q1 or Q2.
You should see a square-wave with a period of about 100µs. If that waveform is not
present, the switching circuit is not operating correctly. Remove power and check your
wiring again. Do NOT debug the circuit with a battery connected!
Resistor R6 controls the rate at which the UJT (Q3) discharges, and R3 controls the
rate at which C2 charges. You can experiment with the values of those components if
you are not satisfied with the circuit's high-voltage output. R3 can vary from 2K2 to
4K7. You can also experiment with the value of C2.
After the circuit is operating correctly, attach J1 to the board with high-voltage potting
compound or RTV. And before you mount the circuit in a case, make sure there's no
arcing on the PC board. If there is, you can stop it with a liberal application of RTV,
paraffin, or epoxy.
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Cerca eléctrica para ganado
Este proyecto es un circuito destinado a la implementación de una unidad electrónica
generadora de impulsos de alto voltaje que se conectan a una serie de alambres o
cables que forman una cerca eléctrica por medio de la cual se mantiene encerrado un
lote de ganado en una determinada área o territorio. Esto se logra por el temor de los
animales a recibir los choques eléctricos presentes en los alambres.
Aunque los choques parecen fuertes para los seres humanos, para el ganado
solamente causaran una molestia debido a su volumen y constitución. La idea básica
es relativamente sencilla; se tiene una unidad generadora de impulsos eléctricos de
alto voltaje y corta duración conectada por un lado a la tierra por medio de electrodos o
varillas de tierra y en el otro a un circuito formado por uno o varios alambres aislados
que forman la cerca.
En la figura 1 tenemos el diagrama de bloques de la unidad generadora de impulsos o
“cerca eléctrica” llamada también “cargador” o “energizador”. Como se puede ver, hay
dos generadores de pulsos de bajo voltaje y un bloque de alto voltaje que entrega la
señal al alambre de la cerca. En la misma figura podemos ver las características de los
impulsos que se requieren las cuales se han obtenido por medio de diferentes pruebas
experimentales como las mas adecuadas para este tipo de aplicación.
Figura 1
Teoría de funcionamiento
Los impulsos se generan inicialmente en una pareja de monoestables contenida en el
circuito integrado 556 (doble 555) (IC1) y sus componentes asociados. El primero de
ellos genera los pulsos largos (entre 0,5 y 2 seg) y el segundo los pulsos cortos (entre
0,05 y 0,2 seg). El primer circuito pasa su señal al segundo pin desde el pin 5 hacia el
pin 8. El tiempo largo esta determinado por la red RC formada por el trimmer de ajuste
VR y el condensador C3. El tiempo corto lo determina el circuito por medio de la
resistencia R3 y el condensador C4.
Esta señal se lleva por medio de R4 a otro generador de pulsos, un 555 (IC2) de
frecuencia mas alta, determinada por R6 y C9, que entrega la señal final de control por
el pin 3 a D4 y R8 que manejan la base del transistor de potencia Q1 el cual impulsa el
primario de la bobina o transformador elevador de voltaje. El diodo LED D5 se utiliza
como monitor de los pulsos de control. Los pulsos de alto voltaje aparecen en el
secundario de la bobina final para la cual hemos utilizado una bobina común de
encendido para automóvil, un elemento de muy fácil consecución.
- 160 -
Todo el circuito esta alimentado por una fuente de poder común con su transformador
(T1), puente rectificador (D1), regulador de voltaje (IC3) y condensadores (C1 y C6). El
sistema está protegido contra cortocircuitos por dos fusibles (F1 y F2). Si se desea, se
puede eliminar la fuente de poder y alimentar el circuito por medio de una batería de
automóvil de 12V.
Estructura de la cerca eléctrica
La cerca esta formada por una serie de postes o soportes en los cuales debe ir fijo el
alambre o los alambres que se van a energizar. Dependiendo del presupuesto y la
disponibilidad, estos postes se utilizan de madera o de concreto y los alambres que
llevan energía deben ir aislados con el fin de no descargar los impulsos a tierra a
través de ellos. Este aislamiento se puede realizar por medio de un pedazo de tubo o
manguera de PVC, figura 3. Dependiendo del tipo y tamaño de los animales, se deben
colocar uno, dos o tres alambres.
Figura 3
Un elemento muy importante para un buen funcionamiento del sistema es la conexión
a tierra, la cual completa el circuito a través del cuerpo del animal. Cuando el suelo
donde esta el corral electrificado es húmedo por naturaleza solamente se requiere una
o dos varillas de tierra. Si el sitio es seco, se debe conectar varillas como se muestra
en la figura 3. Estas varillas deben ser preferiblemente de cobre, de acero galvanizado
o de tubería galvanizada para agua con un diámetro de 1/2", una longitud de 1,8 mts y
estar enterradas por lo menos 1,65 mts. Además, deben estar interconectadas entre
ellas. Para conectarlas al circuito, se utiliza una abrazadera apropiada en la ultima
varilla y en la cual se inserta el cable o alambre que va hasta el terminal de tierra de
control que debe ser de calibre 12 o 10 AWG.
Antes de conectar la cerca al generador de los pulsos de alto voltaje, mida con un
multímetro el aislamiento entre los alambres de cerca y tierra. Realice la medida en
una escala de ohmios, iniciando con la mas baja y luego subiendo la escala hasta el
máximo valor disponible en el instrumento. Si se detecta algún valor en ohmios, hay
una fuga o contacto entre el alambre y tierra y la cerca eléctrica no funcionara
correctamente. Después de esta verificación, conecte un cable flexible aislado calibre
10 o 12 AWG entre el terminal “vivo” o la salida del aparato.
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Lista de Materiales
Resistencias
R1, R4, R8 – 1K
R2, R5 - 200
R3, R7 – 10K
R6 – 4,7K
R9 – 1,5K
R10, R11 – 3,3M (1/2W)
1 trimer de 250K (VR)
Condensadores
C1, C2 – 2200uF/25V electrolíticos
C3 - 10uF/16V electrolíticos
C4 - 2,2uF/16V electrolíticos
C5 - 220uF/16V electrolíticos
C6, C9 - 0,1uF/50v cerámico
C7, C8 - 0,01uF/50V cerámico
Semiconductores
D1 – Puente rectificador de 1,5A.
D2, D3 – Diodo rectificador de 3A.
D4 – Diodo de swicheo IN4148
D5 – Diodo led rojo 5mm
Q1 – Transistor de potencia 2N3055.
Circuito Integrado
IC1 – Circuito integrado LM556
IC2 – Circuito integrado LM555
IC3 – Circuito integrado LM7812
Varios
T1 – Transformador primario 110/220 sec. 15V 0,5A.
T2 – Bobina de encendido para automóvil 12V.
F1 – Fusible de 1Amp.
F2 – Fusible de 1Amp.
I1 – Piloto de Neón
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circuitos electronicos.pdf

  • 1.
    índice de circuitos controlde audio audio power amplifier 1.5w, 12v....................................... 2 control de tono pasivo ………………………………………………… 3 amplificador de volumen constante ………………………………. 4 amplificador para transductores .................................... 5 60w bass amplifier ………………………………………………………. 6 filtro Corp. ………………………………………………………………… 9 musical instrument (expandable) graphic equalizer ………… 10 100w guitar amplifier mk 2 …………………………………………… 15 amplificador 20w estéreo …………………………………………….. 26 amplificador de audio de 25w ………………………………………. 27 control de volumen digital ………………………………………….. 28 distorsionador fuzz para guitarra eléctrica ………………… 29 ecualizador pasivo de 5 bandas …………………………………… 30 vumetro de 12 led's …………………………………………………….. 31 vumetro de 5 led's ………………………………………………………. 32 atenuador controlado por voltaje (vca) ………………………. 33 pre para microfóno electret ………………………………………… 34 micrófono de mesa multidireccional ajustable ………………. 35 indicador de potencia de audio …………………………………….. 36 filtro pasa-bajos para sub-woofer activo ……………………… 37 amplificador 50w ……………………………………………………….. 38 comandos electrónicos dimmer para lámpara fluorescente ……………………………….. 41 control de dirección motor dc ……………………………………. 42 cuádruple pulsador touch digital ………………………………… 43 interruptor lento. ………………………………………………………. 44 interruptor crepuscular para 220v ……………………………… 45 comando a distancia radio control receiver / decoder ………………………………….. 48 transmisor modulado por tonos de 3 canales ………………. 49 receptor monocanal ……………………………………………………. 50 receptor monocanal ii ………………………………………………….. 51 ultrasonic switch ………………………………………………………… 52 radio controlled remote control …………………………………. 54 bloqueador de controles remotos por ir ……………………… 57 control remoto infrarrojo codificado ………………………….. 58 control remoto ir de 1 canal ……………………………………….. 60 fuentes de poder elevador de 9v a 13.5kv ……………………………………………… 62 protector para fuentes ……………………………………………….. 63 inversores ………………………………………………………………….. 64 fuente de alimentanción con zener sin transformador …… 65 diodo led alimentado con 120/240 voltios c.a. …………….. 66 220v ca / 100w desde 12v cc ………………………………………. 67 transformador para luz negra …………………………………….. 68
  • 2.
    fuente de podersin transformador ……………………………… 69 instrumentación velocímetro para automóvil ………………………………………….. 73 vatimetro ca para potencia activa …………………………………. 78 amperímetro digital ……………………………………………………… 79 multimetro ………………………………………………………………….. 80 reloj digital ……………………………………………………………….. 81 capacímetro e inductometro …………………………………………. 82 seguidor de cableados ………………………………………………… 84 medidor de potencia rf / carga fantasma ………………………. 85 monitor de corriente ……………………………………………………. 86 amplificador diferencial ………………………………………………. 87 medidor de consumo eléctrico ……………………………………… 88 ampermetro digital ………………………………………………………. 89 circuitos telefónicos dispositivo de espera para teléfono ……………………………… 92 escucha para linea telefónica ………………………………………. 93 decodificador dtmf ……………………………………………………… 94 discador dtmf …………………………………………………………….. 96 extractor de audio para línea telefónica ……………………… 97 control remoto usando el teléfono ……………………………… 98 transmisión y telecomunicaciones transmisor am ……………………………………………………………… 101 transmisor de tv …………………………………………………………. 102 transmisor de tv doméstico …………………………………………. 103 transmisor 144 mhz 5w ……………………………………………….. 107 receptor 144mhz ………………………………………………………… 108 wíreless ir headphone transmitter ………………………………… 109 wíreless ir headphone receiver …………………………………….. 110 wíreless microphone ……………………………………………………. 111 transmisor de tv …………………………………………………………. 112 transmisor de tv ii ………………………………………………………. 113 fm bug ………………………………………………………………………… 114 audio enlace ……………………………………………………………….. 115 transmisor fm simple …………………………………………………… 116 low power fm transmitter …………………………………………….. 117 auricular inalámbrico ir ………………………………………………. 121 transmisión de audio por la línea de 220v ……………………. 122 transmisor de fm de 2w ……………………………………………….. 125 transmisor de fm de 18w ……………………………………………… 126 transmisor de fm estéreo miniatura ………………………………. 128 micrófono por fm (muy estable) …………………………………….. 129 transistor fm voice transmitter ……………………………………. 130 misceláneos proximity alarm …………………………………………………………… 132 ahuyentador de roedores electrónico ………………………….. 133 adaptador de s-video a rca ………………………………………….. 134 ahuyenta mosquitos personal ultrasónico ……………………. 135 decodificador de tv …………………………………………………….. 136 detector de proximidad ……………………………………………….. 137 - 2 -
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    detector infrarrojo deproximidad ……………………………….. 138 repelente ultrasónico de roedores ………………………………. 139 luces audio rítmicas de 3 canales ………………………………… 140 emulador de impresora ………………………………………………… 143 ir iluminattor ………………………………………………………………. 144 modulador de video a tv ………………………………………………. 145 antena activa ………………………………………………………………. 146 antena activa 2 …………………………………………………………… 147 controlador de puerto paralelo ………………………………….. 148 ultrasonic pest repellent ……………………………………………. 149 pistola de alto voltaje ……………………………………………….. 150 cerca eléctrica para ganado ………………………………………… 154 - 3 -
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    Control de tonopasivo This circuit shows how to construct a basic bass and treble tone control filter, constructed from passive components. It can boost or reduce (cut) the high and low frequencies within the audio spectrum of 20 to 20,000 Hz. - 6 -
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    Amplificador de volumenconstante This circuit uses a 741 op amp to form a constant volume or constant amplitude amplifier. The operational amplifier is configured as an AC amplifier with its gain controlled by the ratio of the values of resistor R1 with respect to R2 and by the AC voltage divider formed by R4 in series with the internal impedance of Q1. The FET functions as a voltage controlled resistor. Its control voltage is obtained from the output of the op amp with a network formed by diode D1 in series with resistor R5 and resistor R6 in parallel with capacitor C3. When a small signal is applied to the 741, its output is small. Consequently, very little negative bias is developed on the FET gate from the network consisting of D1, R5, R6 and C3. The FET functions as a resistance with a value of several hundred ohms. The voltage divider formed from R4 and Q1 causes slight negative feedback that is applied to the 741, so it provides high voltage gain. By contrast, if a large signal is applied to the 741, its output is large, so a large negative bias is developed on the gate of FET Q1 from the D1, R5, C3 network. As a result, Q1 acts like a very high resistance. In this condition, the R4/Q1 divider applies large negative feedback to the 741 and it provides a low voltage gain. The overall effect of this is that the mean level of the output signal is self-regulated at 1.5 to 2.85 voltes over a 50:1 range of input signal level. It does this without generating audible signal distortion. R1 determines the sensitivity. It is selected to accommodate the maximum input signal. It should be 200k ohms per RMS volt of input signal. C3 determines the gain control time constant of the circuit . - 7 -
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    Amplificador para transductores Thiscircuit uses an OP-41 to form an amplifier for piezoelectric transducer. It can be used for high-impedance AC transducers like a piezoelectric accelerometer. These sensors normally require a high input resistance amplifier. The OP-41 can provide input resistances in the range of 10,000,000 megohms, however a dc return for bias current is needed. To maintain a high Rin, large value resistors above 22 megohms are often required. These may not be practical. Using this circuit, input resistances that are orders of magnitude greater than the values of the dc return resistors can be obtained. This is accomplished by bootstrapping the resistors to the output. The lower cutoff frequency is approximately R1*C1. - 8 -
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    60W Bass Amplifier Low-cutand Bass controls Output power: 40W into 8 Ohm and 60W into 4 Ohm loads Amplifier circuit diagram: Amplifier parts: R1__________________6K8 1W Resistor R2,R4_____________470R 1/4W Resistors R3__________________2K 1/2W Trimmer Cermet R5,R6_______________4K7 1/2W Resistors R7________________220R 1/2W Resistor R8__________________2K2 1/2W Resistor R9_________________50K 1/2W Trimmer Cermet R10________________68K 1/4W Resistor R11,R12______________R47 4W Wirewound Resistors C1,C2,C4,C5________47µF 63V Electrolytic Capacitors C3________________100µF 25V Electrolytic Capacitor C6_________________33pF 63V Ceramic Capacitor C7_______________1000µF 50V Electrolytic Capacitor C8_______________2200µF 63V Electrolytic Capacitor (See Notes) D1_________________LED Any type and color D2________Diode bridge 200V 6A Q1,Q2____________BD139 80V 1.5A NPN Transistors Q3_____________MJ11016 120V 30A NPN Darlington Transistor (See Notes) Q4_____________MJ11015 120V 30A PNP Darlington Transistor (See Notes) SW1_______________SPST Mains switch F1__________________4A Fuse with socket - 9 -
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    T1________________220V Primary, 48-50VSecondary 75 to 150VA Mains transformer (See Notes) PL1_______________Male Mains plug SPKR______________One or more speakers wired in series or in parallel Total resulting impedance: 8 or 4 Ohm Minimum power handling: 75W Preamplifier circuit diagram: Preamplifier parts: P1_________________10K Linear Potentiometer P2_________________10K Log. Potentiometer R1,R2______________68K 1/4W Resistors R3________________680K 1/4W Resistor R4________________220K 1/4W Resistor R5_________________33K 1/4W Resistor R6__________________2K2 1/4W Resistor R7__________________5K6 1/4W Resistor R8,R18____________330R 1/4W Resistors R9_________________47K 1/4W Resistor R10________________18K 1/4W Resistor R11_________________4K7 1/4W Resistor R12_________________1K 1/4W Resistor R13_________________1K5 1/4W Resistor R14,R15,R16_______100K 1/4W Resistors R17________________10K 1/4W Resistor C1,C4,C8,C9,C10____10µF 63V Electrolytic Capacitors C2_________________47µF 63V Electrolytic Capacitor C3_________________47pF 63V Ceramic Capacitor C5________________220nF 63V Polyester Capacitor C6________________470nF 63V Polyester Capacitor C7________________100nF 63V Polyester Capacitor C11_______________220µF 63V Electrolytic Capacitor Q1,Q3____________BC546 65V 100mA NPN Transistors Q2_______________BC556 65V 100mA PNP Transistor J1,J2___________6.3mm. Mono Jack sockets SW1_______________SPST Switch - 10 -
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    This design adoptsa well established circuit topology for the power amplifier, using a single-rail supply of about 60V and capacitor-coupling for the speaker(s). The advantages for a guitar amplifier are the very simple circuitry, even for comparatively high power outputs, and a certain built-in degree of loudspeaker protection, due to capacitor C8, preventing the voltage supply to be conveyed into loudspeakers in case of output transistors' failure. The preamp is powered by the same 60V rails as the power amplifier, allowing to implement a two-transistors gain-block capable of delivering about 20V RMS output. This provides a very high input overload capability. Technical data: Sensitivity: 70mV input for 40W 8 Ohm output 63mV input for 60W 4 Ohm output Frequency response: 50Hz to 20KHz -0.5dB; -1.5dB @ 40Hz; -3.5dB @ 30Hz Total harmonic distortion @ 1KHz and 8 Ohm load: Below 0.1% up to 10W; 0.2% @ 30W Total harmonic distortion @ 10KHz and 8 Ohm load: Below 0.15% up to 10W; 0.3% @ 30W Total harmonic distortion @ 1KHz and 4 Ohm load: Below 0.18% up to 10W; 0.4% @ 60W Total harmonic distortion @ 10KHz and 4 Ohm load: Below 0.3% up to 10W; 0.6% @ 60W Bass control: Fully clockwise = +13.7dB @ 100Hz; -23dB @ 10KHz Center position = -4.5dB @ 100Hz Fully counterclockwise = -12.5dB @ 100Hz; +0.7dB @ 1KHz and 10KHz Low-cut switch: -1.5dB @ 300Hz; -2.5dB @ 200Hz; -4.4dB @ 100Hz; -10dB @ 50Hz Notes: • The value listed for C8 is the minimum suggested value. A 3300µF capacitor or two 2200µF capacitors wired in parallel would be a better choice. • The Darlington transistor types listed could be too oversized for such a design. You can substitute them with MJ11014 (Q3) and MJ11013 (Q4) or TIP142 (Q3) and TIP147 (Q4). • T1 transformer can be also a 24 + 24V or 25 + 25V type (i.e. 48V or 50V center tapped). Obviously, the center-tap must be left unconnected. • SW1 switch inserts the Low-cut feature when open. • In all cases where Darlington transistors are used as the output devices it is essential that the sensing transistor (Q2) should be in as close thermal contact with the output transistors as possible. Therefore a TO126-case transistor type was chosen for easy bolting on the heatsink, very close to the output pair. • R9 must be trimmed in order to measure about half the voltage supply across the positive lead of C7 and ground. A better setting can be done using an oscilloscope, in order to obtain a symmetrical clipping of the output wave form at maximum output power. • To set quiescent current, remove temporarily the Fuse F1 and insert the probes of an Avo-meter in the two leads of the fuse holder. • Set the volume control to the minimum and Trimmer R3 to its minimum resistance. • Power-on the circuit and adjust R3 to read a current drawing of about 30 to 35mA. • Wait about 15 minutes, watch if the current is varying and readjust if necessary. - 11 -
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    Musical Instrument (Expandable)Graphic Equaliser Rod Elliott (ESP) Introduction This equaliser is designed as a preamp suitable for musical instruments - guitar, bass and keyboard in particular. Unlike most conventional graphic equalisers, each slider ranges from fully off to fully on, and not the more conventional +/- 12dB or so that is normally available. As a result, there is no flat setting (other than all off!). This graphic is designed to be used to create a sound, and is not suitable for hi-fi. It may be used as an add-on unit to existing instrument amp preamps, tone controls, etc. The flexibility is extraordinary, allowing a hollow "single frequency" type sound, right through to almost any tonal variant imaginable. This is the first of several projects based on the multiple-feedback bandpass filter described in Project 63, it can be made with as many (or as few) filter sections as you want. Because of the repetetive nature of the filter units, I will be designing a PCB for them at some time in the future (depending on demand). One board will carry two or 4 filters, and the boards will be quite small so they can be packed into a case easily. The remainder of the circuitry can easily be constructed on Veroboard or similar. Description The input circuit is completely conventional, and uses 1/2 of a dual opamp as the initial gain stage. This is followed by the volume control, second gain stage and buffer. The output of the buffer is fed to the inputs of the filter stages, each of which has a slider for its specific frequency. The outputs of the sliders are summed using another opamp, and a distortion effect is included in the final output stage. This can be left out altogether if distortion is not desired. If used for guitar, the frequencies needed only have to range from 80Hz to about 7kHz, but to make the unit more versatile I suggest that the lowest frequency should be 31Hz, and the highest around 12kHz. This can be extended if you want. Decisions! Now you have to decide on the frequency resolution. 1/3 octave would be really nice, but the number of sliders can be a nightmare. At the very least, you will need octave band, and the suggested frequencies are ... 31 63 125 250 500 1k0 2k0 4k0 8k0 16k Should you decide on 1/2 octave band frequencies, 20 sliders will cover the range suggested (plus a bit) - these might be ... - 13 -
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    31 44 6387 125 175 250 350 500 700 1k0 1k4 2k0 2k8 4k0 5k6 8k0 11k 16k 20k The 20kHz filter can be (should be?) left off for instrument use, so that means only 19 slide pots will ne needed. Lastly, 1/3 octave band needs 30 sliders to cover the full frequency range, but the 25Hz and 20kHz bands will not be needed. This still requires 28 slide pots, but the flexibility is greater than you will ever get with conventional tone controls ... 31 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k0 1k2 1k6 2k0 2k5 3k2 4k0 5k0 6k3 8k0 10k 12k 16k There is no reason at all that the unit has to be 1/2 octave or 1/3 octave all the way. The midrange can be 1/3 octave for finest control, but go to 1/2 octave at the extremes. Especially for guitar and bass, I would prefer 1/3 octave up to 1kHz, then 1/2 octave from 1kHz to 8kHz. The final slider would be a 1 octave band filter at 16kHz. The sequence now looks like this ... 31 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k0 1k4 2k0 2k8 4k0 5k6 8k0 16k This gives 23 filters and slide pots, a reasonable compromise that should give excellent results. To ensure reasonable continuity, the filters at 1kHz and 8kHz will need to be a compromise. 1/3 octave filters need a Q of 4, and 1/2 octave filters use a Q of 3, so the 1kHz filter will actually have a Q of 3, and the 8kHz filter will be best with a Q of 2. This might look daunting, but the MFB Filter design program will make short work of determining the component values. Unfortunately, this is only available for users of Microsoft Windows. Note that you will also need the Visual Basic 4 (VB4) runtime library, which can be obtained from Annoyances.org (easy) or the Microsoft support Website (less easy). If you want to use the frequencies shown above, the table at the end of this page shows the values for each filter. The-Circuit Figure 1 shows the schematic of the input section, and is virtually identical to the guitar preamp presented in Project 27. The two input jacks allow rudimentary mixing of two sources, but are mainly designed to provide a high gain and a low gain input to help prevent input stage overload. The "Hi" input connects the signal directly to the opamp input, and the "Lo" introduces a 6dB loss to allow for high output pickups. The buffer stage has an effective load of about 810 ohms - a difficult load for an opamp to drive. I suggest that an NE5532 opamp is used for U1, as it is one of the few that can drive such a load without difficulty. Although a TL072 can be used, this should be for testing or as a last resort. Pinouts are the same for both types, but the NE5532 is more critical of supply bypassing, and the addition of 100nF ceramic caps from each supply to ground is strongly recommended (as shown). These should be as close to the IC package as possible. - 14 -
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    Figure 1 -Instrument Equaliser Input Stage & Buffer The filters and slider pots (with their mixing resistors) are shown in Figure 2. To see the actual filter circuit, refer to Project 63, it is far too cumbersome to draw each of these in full! Even so, only six of the 23 filters are shown. There is one filter module and one slider for each frequency. For guitar especially, you might want to provide more gain for the higher frequencies (typically from about 2kHz to 8kHz). No problem. Since the mixing resistors are nominally 100k, starting from the 1k4 slider, drop the value to 82k, then use 47k resistors for the remaining bands. This gives a 6dB increase in top-end boost which should be sufficient (you can have more, but this will increase the noise level). Figure 2 - Filter Bank (Part), Slide Pots and Mixing Resistors - 15 -
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    The filters donot need really quiet opamps, and considering the number this would be prohibitively expensive. The opamps do need to be at least to the standard of the TL072 or filter performance will suffer. The suggested frequency ranges will give good performance at all frequencies, since the Q (and hence the demands on the opamps) is reduced as the frequency increases. Finally, the mixer and output stage are shown in Figure 3. The mixer is a conventional "virtual earth" type, and minimises interaction between the slide pots. The distortion stage uses the diodes (all 1N4148 types) as a clipping circuit, and in conjunction with VR24 (Master Volume) allows the amount of distortion to be adjusted from zero to 'heavy metal' (aka 'grunge'). It may be necessary to use more diodes than the 4 shown. An additional 4 diodes will raise the maximum output level to about 1,5V RMS before clipping starts. The final opamp is a buffer, and contributes no gain. Figure 3 - Mixer and Distortion Circuits A word of warning. Don't expect this preamp to be especially quiet, because it won't be. Use of a low noise opamp for the mixer helps, but as with all guitar amps, some noise is inevitable. This is made worse by all the filter circuits, but each only adds noise in its own band, so the cumulative noise is not as great as it might be. Using the distortion control will increase noise, and this can be dramatic at full distortion. In reality, this is not much different from a conventional guitar preamp that is turned up LOUD to get the same distortion. The more gain you have, the greater the noise (ye cannae change the laws of physics!). Using the equaliser is simplicity itself. Just slide sliders up and down to get the sound you want. There is no "correct" way to use this unit - it is designed to enable you to get sounds. As described above, you can get more of any given frequency by reducing the value of the mixing resistor, but there is a limit to how much noise is tolerable. The total gain of the unit (with all sliders at maximum) is about 15 times for the input stage, and a further 7.6 for the mixer (using all 100k resistors). This gives a total gain of 113 (or 41dB). Actual gain will be different, depending on the slider setting, and can be increased (or reduced) by changing the value of R33 - 16 -
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    (lower the valuefor less gain and vice versa) or R7 (lower value gives more gain). If you change the gain structure, be careful that the input gain is not made too high, or you will get distortion with high output pickups. To power the circuit, any power supply capable of +/-15V (+/-12V at a pinch) will do, provided that it is capable of 100mA or so. Filter Component Values The table shows the values I calculated for each filter. Component references are based on the diagram in Project 63, which is reproduced here for convenience (pin connections are shown for a single opamp). For this application, omit C3, R4 and short the non-inverting opamp input to ground. Figure 4 - Multiple Feedback Bandpass Filter Freq R1 R2 R3 C1, C2 Freq R1 R2 R3 C1, C2 31 82k 2k7 160k 220nF 500 27k 820 56k 47nF 40 82k 2k7 160k 180nF 630 27k 820 56k 39nF 50 82k 2k7 160k 150nF 800 27k 820 56k 27nF+2n7 63 82k 2k7 160k 120nF 1k0 8k2 510 18k 47nF+4n7 80 82k 2k7 160k 100nF 1k4 8k2 510 18k 39nF 100 82k 2k7 160k 82nF 2k0 8k2 510 18k 27nF 125 82k 2k7 160k 56nF+5n6 2k8 8k2 510 18k 18nF+1n5 160 82k 2k7 160k 47nF 4k0 8k2 510 18k 12nF+1n8 200 82k 2k7 160k 39nF 5k6 8k2 750 18k 8n2 250 82k 2k7 160k 27nF+4n7 8k0 8k2 1k2 18k 4n7 315 82k 2k7 160k 22nF+2n7 16k 8k2 1k2 18k 2n2 400 82k 2k7 160k 18nF+1n5 I have tried to keep the values reasonably sensible. This is not easy with 1/3 octave band equalisers, but all in all the results are quite acceptable (not too many different values). Note that the Q of the filters is changed as the frequency increases - feel free to use the calculator to reverse calculate the values to see the actual gain, Q and frequency error. None of these will be significant in use. - 17 -
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    100W Guitar AmplifierMk II Rod Elliott (ESP) New Version Created 27 Jan 2002 Introduction Guitar amplifiers are always an interesting challenge. The tone controls, gain and overload characteristics are very individual, and the ideal combination varies from one guitarist to the next, and from one guitar to the next. There is no amp that satisfies everyone's requirements, and this offering is not expected to be an exception. One major difference however, is that if you build it yourself, you can modify things to suit your own needs, the ability to experiment is the key to this circuit, which is although presented in complete form, there is every expectation that builders will make modifications to suit themselves. The amp is rated at 100W into a 4 Ohms load, as this is typical of a "combo" type amp with two 8 Ohm speakers in parallel. Alternatively, you can run the amp into a "quad" box (4 x 8 Ohm speakers in series parallel - see Figure 5 in Project 27b, the original article) and will get about 60 Watts. For the really adventurous, 2 quad boxes and the amp head will provide 100W, but will be much louder than the twin. This is a common combination for guitarists, but it does make it hard for the sound guy to bring everything else up to the same level. Note: This is a fully revised version of the original 100W guitar amp, and although there are a great many similarities, there are some substantial differences - so much so that a new version was warranted. This is (in part) because PCBs are now available for both the power and preamps. The update was sufficiently substantial to warrant retaining the original version, which is still available as Project 27b. - 18 -
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    The preamp circuitis shown in Figure 1, and has a few interesting characteristics that separate it from the "normal" - assuming that there is such a thing. This is simple but elegant design, that provides excellent tonal range. The gain structure is designed to provide a huge amount of gain, which is ideal for those guitarists who like to get that fully distorted "fat" sound. However, with a couple of simple changes, the preamp can be tamed to suit just about any style of playing. Likewise, the tone controls as shown have sufficient range to cover almost anything from an electrified violin to a bass guitar - The response can be limited if you wish (by experimenting with the tone control capacitor values), but I suggest that you try it "as is" before making any changes. (See below for more info.) Figure 1 - Guitar Pre-Amplifier From Figure 1, you can see that the preamp uses a dual opamp as its only amplification. The lone transistor is an emitter follower, and maintains a low output impedance after the master volume control. As shown, with a typical guitar input, it is possible to get a very fat overdrive sound by winding up the volume, and then setting the master for a suitable level. The overall frequency response is deliberately limited to prevent extreme low-end waffle, and to cut the extreme highs to help reduce noise and to limit the response to the normal requirements for guitar. If you use the TL072 opamp as shown, you may find that noise is a problem - especially at high gain with lots of treble boost. I strongly suggest that you use an OPA2134 - a premium audio opamp from Texas Instruments (Burr-Brown division), you will then find this quite possibly the quietest guitar amp you have ever heard (or not heard :-). At any gain - 19 -
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    setting, there ismore pickup noise from my guitar than circuit noise - and for the prototype I used carbon resistors! Notes: • IC pinouts are industry standard for dual opamps - pin 4 is -ve supply, and pin 8 is +ve supply. • Opamp supply pins must be bypassed to earth with 100nF caps (preferably ceramic) as close as possible to the opamp itself. • Diodes are 1N4148, 1N914 or similar. • Pots should be linear for tone controls, and log for volume and master. The power supply section (bottom left corner) connects directly to the main +/- 35V power amp supply. Use 1 Watt zener diodes (D5 and D6), and make sure that the zener supply resistors (R18 and R19, 680 ohm 1 Watt) are kept away from other components, as they will get quite warm in operation. Again, the preamp PCB accommodates the supply on the board. The pin connections shown (either large dots or "port" symbols) are the pins from the PCB. Normally, all pots would be PCB types, and mounted directly to the board. For a DIY project, that would limit the layout to that imposed by the board, so all connections use wiring. It may look a bit hard, but is quite simple and looks fine when the unit is completed. Cable ties keep the wiring neat, and only a single connection to the GND point should be used (several are provided, so choose one that suits your layout. VCC is +35V from the main supply, and VEE is the -35V supply. If you don't need all the gain that is available, simply increase the value of R6 (the first 4k7 resistor) - for even less noise and gain, increase R11 (the second 4k7) as well. For more gain, decrease R11 - I suggest a minimum of 2k2 here. If the bright switch is too bright (too much treble), increase the 1k resistor (R5) to tame it down again. Reduce the value to get more bite. The tone control arrangement shown will give zero output if all controls are set to minimum - this is unlikely to be a common requirement in use, but be aware of it when testing. The diode network at the output is designed to allow the preamp to generate a "soft" clipping characteristic when the volume is turned up. Because of the diode clipping, the power amp needs to have an input sensitivity of about 750mV for full output, otherwise it will not be possible to get full power even with the Master gain control at the maximum setting. Make sure that the input connectors are isolated from the chassis. The earth isolation components in the power supply help to prevent hum (especially when the amp is connected to other mains powered equipment). If problems are encountered with this circuit, then you have made a wiring mistake ... period. A golden rule here is to check the wiring, then keep on - 20 -
  • 21.
    checking it untilyou find the error, since I can assure you that if it does not work properly there is at least one mistake, and probably more. The input, effects and output connections are shown in Figure 1B. • Input - these are quite the opposite of what you might think. The same basic idea is used on Fender amps, as well as nearly all others that have dual inputs for a channel. The Hi input is used for normal (relatively low output) guitar pickups, and is "Hi" gain. "Lo" in this design has about 14 dB less gain, and is intended for high output pickups so the first amplifier stage does not distort. The switching jack on the Hi input means that when a guitar is connected to the Lo input, it forms a voltage divider because the other input is shorted to earth. • Effects - Preamp out and power amp in connections allow you to insert effects, such as compression (for really cool sustain, that keeps notes just hanging there), reverb, digital effects units, etc. The preamp out is wired so that the preamp signal can be extracted without disconnecting the power amp, so can be used as a direct feed to the mixer if desired. This is especially useful for bass. The preamp output can also be used to slave another power amplifier (as if you need even more - you do for bass, but not guitar). • Output - A pair of output connectors is always handy, so that you can use two speaker boxes (don't go below 4 ohms though), or one can be used for a speaker level DI box. Because of the high impedance output stage, headphones cannot (and must not!) be connected to the speaker outputs. The 'phones will be damaged at the very least, but (and much, much worse) you could easily cause instant permanent hearing loss. Figure 1B - Internal Wiring - 21 -
  • 22.
    The connections shownare very similar (ok, virtually identical :-) to those used in my prototype. Noise is extremely low, and probably could have been lower if I had made the amp a little bigger. All connectors must be fully insulated types, so there is no connection to chassis. This is very important ! You will see from the above diagram that I did not include the "loop breaker" circuit shown in the power supply diagram. For my needs, it is not required, for your needs, I shall let you decide. If you choose to use it, then the earth (chassis) connection marked * (next to the input connectors) must be left off. A few important points ... • The main zero volt point is the connection between the filter caps. This is the reference for all zero volt returns, including the 0.1 ohm speaker feedback resistor. Do not connect the feedback resistor directly to the amp's GND point, or you will create distortion and possible instability. • The supply for the amp and preamp must be taken directly from the filter caps - the diagram above is literal - that means that you follow the path of the wiring as shown. • Although mentioned above, you might well ask why the pots don't mount directly to the PCB to save wiring. Simple really. Had I done it that way, you would have to use the same type pots as I designed for, and the panel layout would have to be the same too, with exactly the same spacings. I figured that this would be too limiting, so wiring it is. The wiring actually doesn't take long and is quite simple to do, so is not a problem. • I did not include the "Bright" switch in Figure 1B for clarity. I expect that it will cause few problems. Bass Guitar, Electric Piano As shown, the preamp is just as usable for bass or electric piano as for rhythm or lead guitar. A couple of changes that you may consider are ... • Delete the clipping diodes (unless fuzz bass/piano is something you want, of course). If these are removed, then the output should be taken directly from the Master output pin (M-OUT in Figure 1), so leave out / change the following ... o Delete R14, and D1-D4 o Delete Q1 and associated components (C14, C15, R15, R16, R17) o Delete VR5 o Change R13 from 4.7k to 100 ohms You may also want to experiment with the tone control caps - I shall leave it to the builder to decide what to change, until I have tested a few possibilities. C3 and C8 may be increased to 4.7uF to provide an extended bass response. If the gain is too high, simply increase R11 (10k would be a good starting point and will halve the gain). Power Amplifier - 22 -
  • 23.
    The power amp(like the previous version) is loosely based on the 60 Watt amp previously published (Project 03), but it has increased gain to match the preamp. Other modifications include the short circuit protection - the two little groups of components next to the bias diodes (D2 and D3). This new version is not massively different from the original, but has adjustable bias, and is designed to provide a "constant current" (i.e. high impedance) output to the speakers - this is achieved using R23 and R26. Note that with this arrangement, the gain will change depending on the load impedance, with lower impedances giving lower power amp gain. This is not a problem, so may safely be ignored. Should the output be shorted, the constant current output characteristic will provide an initial level of protection, but is not completely foolproof. The short circuit protection will limit the output current to a relatively safe level, but a sustained short will cause the output transistors to fail if the amp is driven hard. The protection is designed not to operate under normal conditions, but will limit the peak output current to about 8.5 Amps. Under these conditions, the internal fuses (or the output transistors) will probably blow if the short is not detected in time. Figure 2 shows the power amp PCB components - except for R26 which does not mount on the board. See Figure 1B to see where this should be physically mounted. The bias current is adjustable, and should be set for about 25mA quiescent current (more on this later). The recommendation for power - 23 -
  • 24.
    transistors has beenchanged to higher power devices. This will give improved reliability under sustained heavy usage. As shown, the power transistors will have an easy time driving any load down to 4 ohms. If you don't use the PCB (or are happy to mount power transistors off the board), you can use TO3 transistors for the output stage. MJ15003/4 transistors are very high power, and will run cooler because of the TO-3 casing (lower thermal resistance). Beware of counterfeits though! There are many other high power transistors that can be used, and the amp is quite tolerant of substitutes (as long as their ratings are at least equal to the devices shown). The PCB can accommodate Toshiba or Motorola 150W flat-pack power transistors with relative ease - if you wanted to go that way. TIP3055/2966 or MJE3055/2955 can also be used for light or ordinary duty. At the input end (as shown in Figure 1B), there is provision for an auxiliary output, and an input. The latter is switched by the jack, so you can use the "Out" and "In" connections for an external effects unit. Alternatively, the input jack can be used to connect an external preamp to the power amp, disconnecting the preamp. The speaker connections allow up to two 8 Ohm speaker cabinets (giving 4 Ohms). Do not use less than 4 ohm loads on this amplifier - it is not designed for it, and will not give reliable service! All the low value (i.e. 0.1 and 0.22 ohm) resistors must be rated at 5W. The two 0.22 ohm resistors will get quite warm, so mount them away from other components. Needless to say, I recommend using the PCB, as this has been designed for optimum performance, and the amp gives a very good account of itself. So good in fact, that it can also be used as a hi-fi amp, and it sounds excellent. If you were to use the amp for hi-fi, the bias current should be increased to 50mA. Ideally, you would use better (faster / more linear) output transistors as well, but even with those specified the amp performs very well indeed. This is largely because they are run at relatively low power, and the severe non-linearity effects one would expect with only two transistors do not occur because of the parallel output stage. Make sure that the bias transistor is attached to one of the drivers (the PCB is laid out to make this easy to do). A small quantity of heatsink compound and a cable tie will do the job well. The diodes are there to protect the amp from catastrophic failure should the bias servo be incorrectly wired (or set for maximum current). All diodes should be 1N4001 (or 1N400? - anything in the 1N400x range is fine). A heatsink is not needed for any of the driver transistors. The life of a guitar amp is a hard one, and I suggest that you use the largest heatsink you can afford, since it is very common to have elevated temperatures on stage (mainly due to all the lighting), and this reduces the safety margin that normally applies for domestic equipment. The heatsink should be rated at 0.5° - 24 -
  • 25.
    C/Watt to allowfor worst case long term operation at up to 40°C (this is not uncommon on stage). Make sure that the speaker connectors are isolated from the chassis, to keep the integrity of the earth isolation components in the power supply, and to ensure that the high impedance output is maintained. Power Supply WARNING - Do not attempt construction of the power supply if you do not know how to wire mains equipment. The power supply is again nice and simple, and does not even use traditional regulators for the preamp (details are on the preamp schematic in Figure 1). The power transformer should be a toroidal for best performance, but a convention tranny will do just fine if you cannot get the toroidal. Do not use a higher voltage than shown - the amplifier is designed for a maximum loaded supply voltage of +/-35V, and this must not be exceeded. Normal tolerance for mains variations is +/-10%, and this is allowed for. The transformer must be rated for a nominal 25-0-25 volt output, and no more. Less is Ok if the full 100W is not needed. Figure 3 - Power Supply The transformer rating should be 150VA (3A) minimum - there is no maximum, but the larger sizes start to get seriously expensive. Anything over 250VA is overkill, and will provide no benefit. The slow-blow fuse is needed if a toroidal transformer is used, because these have a much higher "inrush" current at power-on than a conventional transformer. Note that the 2 Amp rating is for operation from 220 to 240 Volt mains and as shown is suitable for a 200VA transformer - you will need an 4 or 5 Amp fuse here for operation at 115 Volts. Smaller transformers can use a smaller fuse - I am using a 2A slow blow fuse in my prototype (160VA transformer at 240V mains input), which seems to be fine - it allows for a maximum load of 480VA which will never be achieved except under fault conditions. - 25 -
  • 26.
    Use good qualityelectrolytics (50V rating, preferably 105°C types), since they will also be subjected to the higher than normal temperatures of stage work. The bridge rectifier should be a 35 Amp chassis mount type (mounted on the chassis with thermal compound). The earth isolation components are designed to prevent hum from interconnected equipment, and provide safety for the guitarist (did I just hear 3,000 drummers asking "Why ??"). The 10 Ohm resistor stops any earth loop problems (the major cause of hum), and the 100nF capacitor bypasses radio frequencies. The bridge rectifier should be rated at least 5A, and is designed to conduct fault currents. Should a major fault occur (such as the transformer breaking down between primary and secondary), the internal diodes will become short circuited (due to the overload). This type of fault is extremely rare, but it is better to be prepared than not. Another alternative is to use a pair of high current diodes in parallel (but facing in opposite directions). This will work well, but will probably cost as much (or even more) than the bridge. All fuses should be as specified - do not be tempted to use a higher rating (e.g. aluminium foil, a nail, or anything else that is not a fuse). Don't laugh, I have seen all of the above used in desperation. The result is that far more damage is done to the equipment than should have been the case, and there is always the added risk of electrocution, fire, or both. Electrical Safety Once mains wiring is completed, use heatshrink tubing to ensure that all connections are insulated. Exposed mains wiring is hazardous to your health, and can reduce life expectancy to a matter of a few seconds ! Also, make sure that the mains lead is securely fastened, in a manner acceptable to local regulations. Ensure that the earth lead is longer than the active and neutral, and has some slack. This guarantees that it will be the last lead to break should the mains lead become detached from its restraint. Better still, use an IEC mains connector and a standard IEC mains lead. These are available with integral filters, and in some cases a fuse as well. A detachable mains lead is always more convenient than a fixed type (until your "roadie" loses the lead, of course. You will never do such a thing yourself :-) The mains earth connection should use a separate bolt (do not use a component mounting bolt or screw), and must be very secure. Use washers, a lock washer and two nuts (the second is a locknut) to stop vibration from loosening the connection. Testing If you do not have a dual output bench power supply - 26 -
  • 27.
    Before power isfirst applied, temporarily install 22 Ohm 5W wirewound "safety" resistors in place of the fuses. Do not connect the load at this time! When power is applied, check that the DC voltage at the output is less than 1V, and measure each supply rail. They may be slightly different, but both should be no less than about 20V. If widely different from the above, check all transistors for heating - if any device is hot, turn off the power immediately, then correct the mistake. If you do have a suitable bench supply This is much easier! Do not connect a load at this time. Slowly advance the voltage until you have about +/-20V, watching the supply current. If current suddenly starts to climb rapidly, and voltage stops increasing then something is wrong, otherwise continue with testing. (Note: as the supply voltage is increased, the output voltage will fluctuate initially, then drop to near 0V at a supply voltage of about +/-15V or so. This is normal.) Once all is well, connect a speaker load and signal source (still with the safety resistors installed), and check that suitable noises (such as music or tone) issue forth - keep the volume low, or the amp will distort badly with the resistors still there if you try to get too much power out of it. If the amp has passed these tests, remove the safety resistors and re-install the fuses. Disconnect the speaker load, and turn the amp back on. Verify that the DC voltage at the speaker terminal does not exceed 100mV, and perform another "heat test" on all transistors and resistors. When you are satisfied that all is well, set the bias current. Connect a multimeter between the collectors of Q10 and Q11 - you are measuring the voltage drop across the two 0.22 ohm resistors (R20 and R21). The desired quiescent current is 25mA, so the voltage you measure across the resistors should be set to 11mV +/-2mV. The setting is not overly critical, but at lower currents, there is less dissipation in the output transistors. Current is approximately 2.2mA / mV, so 10mV (for example) will be 22mA. After the current is set, allow the amp to warm up, and readjust the bias when the temperature stabilises. This may need to be re-checked a couple of times, as the temperature and quiescent current are slightly interdependent. When you are happy with the bias setting, you may seal the trimpot with a dab of nail polish. - 27 -
  • 28.
    AMPLIFICADOR 20W ESTÉREO Esteamplificador proporciona dos canales de potencia de hasta 20 vatios reales a partir de dos entradas de línea. Es ideal para usar en computadoras dado que su relación precio/potencia/complejidad es óptima. - 28 -
  • 29.
    En el planose observa sólo una de las etapas del sistema dado que en todo circuito estéreo ambos canales son exactamente iguales. Los números entre paréntesis representa el equivalente del terminal para el segundo canal. El corazón de este proyecto es un circuito de la firma National Semiconductors, el LM1876, el cual dispone en su pastilla de dos amplificadores operacionales de potencia con funciones de mute (silenciar) y stand-by (desconectar), las cuales no hemos implementado en este diseño para simplificarlo al máximo. La señal entrante, luego de ser acondicionada y nivelada, ingresa al amplificador por su entrada no inversora. A la salida de éste parte de la señal resultante es reinsertada al amplificador por su terminal inversora para formar la red de realimentación. Dado que el circuito está internamente balanceado cuando trabaja con fuente partida no es necesario instalar el capacitor de BootStrap.en la salida. ALIMENTACION: Este sistema requiere para funcionar una tensión de +/-28 voltios y una corriente de 2 amperios. Para obtenerlos se puede emplear la clásica fuente con transformador, puente de diodos y capacitores. En este caso el transformador debe tener un primario acorde a la tensión de red (220v) y un secundario con punto medio de 20v por cada ramal (40v de extremo a extremo). Los diodos deben ser de 100v / 3A del tipo 1N5406 o similar. También puede utilizarse un puente rectificador, que facilita la tarea y reduce la cantidad de pistas/espacio. Los capacitores de filtrado son de 4700µF x 50v. DISIPADOR DE CALOR: Pieza clave en todo sistema de audio, el disipador que en esta oportunidad usamos es un simple cooler de computación para Pentium III. Utilizamos ese modelo dado que dispone de una superficie metálica mayor que los tradicionales. Amplificador de audio de 25w Un simple circuito integrado y los componentes pasivos periféricos nos permiten disfrutar de nuestra música favorita a una excelente potencia para la mayoría de los usos domésticos. Presentamos este amplificador de muy buena calidad y a un bajísimo precio de armado. El TDA2040 es un circuito integrado muy común en equipos de audio domésticos por su excelente calidad de sonido y por su facilidad de empleo. - 29 -
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    Como observará nohay nada especial en este circuito, el desacople de continua a la entrada, por medio del capacitor electrolítico no polarizado, la realimentación, la carga RC y, por supuesto, el parlante. Este circuito debe ser alimentado por una fuente de continua partida de 20+20v con una corriente de 1A por canal. La tensión positiva ingresa por el pin 5 mientras que la negativa lo hace por el 3. Entre cada vía de alimentación y masa se deberá colocar un capacitor electrolítico de 220µF junto con otro en paralelo, cerámico, de 100nF. De esta forma se efectúa un correcto desacople y filtrado de la fuente. Recuerde equipar al chip con un adecuado disipador de calor. Control de Volumen digital Este circuito permite controlar el volumen de una señal de audio por medio de dos teclas tipo pulsador. - 30 -
  • 31.
    El circuito completoestá formado por el integrado y un capacitor de filtrado de fuente. Así que para poder escribir algo tendremos que comentar que hay dentro del chip. Por medio de un arreglo de 64 resistores y 64 llaves electrónicas accionadas por un contador se puede modificar el sitio donde se coloca el cursor del potenciómetro. En otras palabras este control dispone de 64 niveles entre el mudo y el máximo volumen. Para que cuando se retira la alimentación el sistema "recuerde" en que sitio quedo el potenciómetro el chip incluye una memoria EEPROM la cual retiene el dato correspondiente a la llave seleccionada. La lógica de control incluye una interesante función: a cada pulsación de uno de los botones (cualquiera que sea) se desplaza una posición el cursor del potenciómetro. Pero si se mantiene pulsado el botón durante mas de medio segundo el cursor irá al extremo indicado en un total máximo de 7.6 segundos. Esto es ideal para fundidos de apertura o cierre en audio o transmisiones de sonido. La entrada es por el pin 1 y la salida por el 7. El circuito requiere 5V para funcionar y consume 50mA como máximo. El capacitor de 100nF debe estar lo mas cerca posible del chip para garantizar un correcto filtrado de la fuente. Distorsionador FUZZ para guitarra eléctrica Todos sabemos que para grabar una guitarra criolla (o tradicional) basta con acercar un micrófono de buena calidad para poder captar el sonido. Pero en las guitarras eléctricas la forma de hacer salir sonido requiere el uso de un amplificador, el cual debe ser excitado por medio un previo adecuado. En esta ocasión presentamos un proyecto (basado en un circuito de CEKIT) en el cual no solo se propone un buen Preamplificador sino que, además, se da la posibilidad de alterar el tono (mas grave o agudo) y de distorsionar el sonido (efecto fuzz) haciendo parecer que se está empleando un viejo amplificador valvular. - 31 -
  • 32.
    Para nuestro prototipoempleamos un amplificador operacional integrado doble el cual usaremos por un lado para hacer las veces de previo y, por el otro, para efectuar la distorsión en sí de la señal de audio. Dotamos al sistema, además, de un interruptor que permite anular el efecto fuzz, dejando pasar intacta la señal de entrada. La señal ingresa desde la guitarra o bajo por medio del conector marcado como IN. Pasando a través del capacitor y la resistencia ingresa a la primera sección del circuito integrado LM358 el cual actúa como previo. El conjunto RC conectado entre la salida (pin 1) y la entrada inversora (pin 2) actúa como realimentador, desde donde se toma una muestra de la señal para efectuar el control de la tonalidad. A la salida la señal ingresa a la segunda mitad del integrado, donde hay otro operacional. Además va a la llave selectora que permite utilizar o anular el efecto fuzz. En este caso el circuito de realimentación incluye un par de diodos en paralelo opuesto que se encargan de recortar la señal. La magnitud de la señal recortada depende del cursor del potenciómetro de 50K, el cual actúa como regulador de efecto. La salida de este amplificador (pin 7) se aplica a la otra terminal de la llave selectora de efecto, cuyo punto medio se inyecta al potenciómetro que establece el nivel de la señal de salida que finalmente saldrá hacia la etapa de potencia. El circuito se alimenta de una batería de 9v del tipo comercial, aunque también se lo puede alimentar con un adaptador AC/DC. En este caso se recomienda usar uno de buena calidad que esté bien filtrado para que no induzca ruidos en la señal. Dado que internamente el circuito trabaja con fuente partida se ha dispuesto un par de resistencias (las de 100K) en serie de cuya unión central se obtienen los 4.5V de referencia Ecualizador Pasivo de 5 bandas He aquí un circuito muy útil a la hora de armar una potencia para el coche o para un sistema ya amplificado. Se trata de un ecualizador que, en lugar de operar sobre señales de baja magnitud, lo hace sobre vías de audio amplificadas. - 32 -
  • 33.
    Como se veen el diagrama consta de cinco potenciómetros que comandan la tonalidad del sonido mientras que el sexto se encarga de regular el volumen sonoro. De izquierda a derecha las bandas ecualizadas son 60Hz, 240Hz, 1KHz, 4KHz y 16KHz. Luego sigue el control de volumen. Dado que no emplea componentes activos este sistema no requiere de alimentación alguna. Recordar que en caso de montar un sistema estéreo o multicanal deberá armar un ecualizador como este por cada vía. Vumetro de 12 LED's Ideal para conectarlo a la salida de parlantes de un auto estéreo, este circuito permite mirar la "sonoridad" del audio reflejada en 12 LED's que pueden ser o no de diferentes colores. - 33 -
  • 34.
    El circuito funcionaen torno a un UAA180, que es un integrado diseñado para estas aplicaciones. Se alimenta con 12V que pueden ser obtenidos de la batería del auto. El potenciómetro ajusta la sensibilidad. La entrada se conecta al parlante actual del estéreo. Abajo se observa la placa de circuito impreso del lado de las pistas. Vumetro de 5 LED's Este instrumento permite visualizar el nivel de sonido de una señal de audio. - 34 -
  • 35.
    El circuito esbien simple y se basa en el uso de un integrado específico para estas aplicaciones, el KA2284. La resistencia a la entrada hace las veces de limitadora de corriente para evitar que los diodos LED se quemen. La entrada es desacoplada por el electrolítico y filtrada por el capacitor de 2.2nF y la resistencia de 10K en paralelo. El integrado es de 9 terminales en línea, todos del mismo lado de la pastilla. Foto del circuito montado... Atenuador Controlado por Voltaje (VCA) Este es un amplificador ( mas correctamente, un atenuador) controlado por voltaje. El diagrama se muestra abajo. - 35 -
  • 36.
    Aqui, el circuitointegrado LM3080 se utiliza para 'atenuar' la señal de audio a su entrada en relacion a la magnitud de una corriente de control en la pata # 5 Los valores de los componentes estan estandarizados, la magnitud de la señal de audio debera ser (max.) 10 voltios pico a pico y la suma algebraica de los voltajes de control pueden totalizar 20 volts. Uno de los amplificadores operacionales es utilizado como 'sumador de voltaje/convertidor de voltaje a corriente' y el otro es usado como 'amplificador/separador' y el potenciometro marcado como 'offset trim' es un tipo 'preset' miniatura. Los capacitores son en el valor marcado a 50 o mas volts, los resistores no son criticos, pueden ser desde 1/8 Watt hasta 1/2 Watt 5 % tolerancia o mejor, el doble amplificador operacional puede ser substituido por otro equivalente. La calibracion requerida es para minimizar el efecto de el voltaje de control sobre la señal de audio, conecte una onda triangular o cuadrada de aproximadamente 100 hertz y 5 a 10 volts de amplitud a una de las entradas de control (CV1, no conecte NADA a las entradas de audio ) y ajuste el potenciometro marcado 'offset trim' leyendo con un multimetro digital en la escala de 2vac la salida del vca hasta que sea lo menos posible. Si no hay un medidor disponible, simplemente envie la 'salida' del vca a un amplificador de audio ya ajuste el potenciometro hasta reducir al minimo el tono audible. Se recomienda ensamblar el circuito en una placa perforada o si es posible en un circuito impreso ( espero producir los circuitos impresos necesarios un dia de estos ) Pre para microfóno electret Por demás simple este circuito permite conectar un micrófono tipo electret a un amplificador de audio. - 36 -
  • 37.
    La resistencia de10K sobre el terminal positivo del micrófono le provee a este tensión necesaria para su funcionamiento. El capacitor de 100nF sobre la misma conexión bloquea la componente DC de la señal permitiendo a la AC perteneciente al audio ingresar al transistor amplificador por su base. La resistencia de 10K conectada al transistor por su colector permite la polarización de ese elemento, mientras que la de 100K efectúa la realimentación de la señal. El capacitor de salida bloquea la componente DC dejando ir hacia la siguiente etapa sólo la señal de audio. El circuito puede ser alimentado con cualquier tensión comprendida entre 3 y 9 volts sin necesariamente estar estabilizada. Pero es importante que la fuente esté bien filtrada y desacoplada. Para ello es posible colocar un capacitor de 100µF junto con uno de 100nF en paralelo con la alimentación sobre el circuito. Micrófono de mesa multidireccional ajustable Este circuito se suele emplear en mesas redondas o salas de reunión para captar el audio de todos los interlocutores sin la necesidad de dar a cada uno de ellos un micrófono. Colocando esto en el centro de la mesa se logra captar el audio de cada - 37 -
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    uno de ellosgracias a que está formado por cuatro cápsulas de electret con un control de nivel de recepción individual para cada una. Podemos decir que este circuito consta por un lado de cuatro módulos de electret, cada uno de ellos proveen alimentación a la cápsula por medio de la resistencia de 10K, bloquean la DC por medio del capacitor de 1µF y colocan esa señal AF resultante sobre el extremo de un potenciómetro que hace las veces de ajuste de recepción. El punto extremo opuesto se pone a masa para permitir enmudecer ese lado de la mesa mientras que por el punto central se deriva la señal final resultante. Las resistencias de 100K y el transistor FET forman una red sumadora y preamplifican algo la señal, la cual puede ser aplicada sin problemas tanto en una entrada de línea como en un canal de micrófono de una consola. El circuito se alimenta de 9V y tiene un consumo extremadamente bajo, por lo que puede ser tranquilamente operado por medio de una batería estándar de 9V o por una fuente de alimentación. En este último caso recordar que el filtrado adecuado es clave para obtener una buena calidad de audio sin zumbidos a alterna. El cable de salida debe ser del tipo blindado (mallado) para evitar que el sonido resultante sea "invadido" por interferencias o ruidos. Es recomendable montar esto o en un gabinete circular o en uno piramidal. Aunque el primero es el que mejor resultado da y tiene una agradable estética. Otra recomendación que no aparece en el esquema es colocar un capacitor de 100nF entre +V y masa dentro del circuito impreso del aparato. Los potenciómetros permiten ajustar la sensibilidad de cada uno de los micrófonos. Esto es útil cuando de un lado de la mesa hay mas personas que del otro o cuando una de las personas habla demasiado alto con respecto a los otros. Indicador de potencia de Audio - 38 -
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    Este dispositivo permitedeterminar al instante la potencia entregada por un amplificador a una caja acústica o parlante. Gracias a ser alimentado por una batería de 9v común el equipo es portátil y fácil de transportar. Como se ve en el diagrama todo el sistema se encuentra dentro del circuito integrado LM3915, quedando en el exterior sólo un pequeño número de componentes pasivos. Dado que la impedancia del parlante sobre el que se efectúa la medición influye sobre el resultado de la misma se ha dispuesto un interruptor para seleccionar la impedancia de la carga, pudiendo ser esta de 4 u 8 ohms. La conexión del equipo ha de ser, en lo posible, sobre los bornes mismos del baffle y no sobre los del amplificador para evitar que el largo del cable y su efecto de caída de tensión no sean contemplados en la medida. Filtro pasa-bajos para sub-woofer activo - 39 -
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    Este sistema esideal para reforzar los sonidos de baja frecuencia en nuestro equipo de audio o conjunto de televisión de calidad. El mismo esta compuesto por una red sumadora la cual combina las señales de audio provenientes de los canales izquierdo y derecho. Luego, un amplificador de ganancia regulable permite ajustar la cantidad de amplificación extra que se le dará a la señal resultante. Seguido una red de RC combinada efectúa el filtrado, dejando pasar solo las frecuencias predefinidas. Con las tres resistencias de 27K (marcadas con asteriscos entre paréntesis) se obtiene un filtro que corta en los 60Hz. Sustituyendo estas resistencias por otras de 22K el corte se efectuará en los 75Hz. En cambio, si las reemplazamos por resistencias de 18K el punto será en los 100Hz. Resistencias de 15K establecen la frecuencia en 125Hz y por último, con 12K se obtiene un filtro que corte en 150Hz. Siempre el mismo valor para las tres resistencias. El último amplificador, medio NE5532, se comporta como buffer de salida. La alimentación de este sistema es simétrica, de +/- 12V con un consumo de 300mA máximo. En ambos circuitos integrados se omitió la alimentación para simplificar al máximo el esquema eléctrico. En el caso del TL074 la alimentación positiva ingresa por el terminal 4 y la negativa por el terminal 11. En tanto, el positivo ingresa al NE5532 por su terminal 8 y la negativa por el terminal 4. Tanto las entradas como las salidas son a nivel línea. La impedancia de entrada es típica, 47K y la impedancia de salida es infinita. - 40 -
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    AMPLIFICADOR 50W Diseñamos estecircuito para ser empleado como etapa de potencia cuadrafónica de una computadora equipada con una placa de sonido Diamond MonsterSound MX300. Así obtuvimos una potencia de salida global de 200w con una distorsión armónica total inferior al 0.01%. Algo calificado como High-End Audio. DESCRIPCION: El componente principal (y casi el único) de este sistema es un amplificador operacional integrado de la firma National Semiconductor, el LM3886TF. No hace falta ningún otro componente activo, sólo el integrado y un puñado de componentes pasivos tales como resistencias y capacitores La señal de audio proveniente de la placa de sonido entra al amplificador operacional por su pin 10 (entrada no inversora). Un capacitor de 1µF deja pasar sólo la señal de audio, bloqueando la componente DC que pudiese existir. Un potenciómetro de 10K (opcional) permite ajustar el límite de entrada. A la salida una resistencia de 20K realiza la realimentación por medio de la entrada inversora mientras que un conjunto RL acopla la salida de potencia con el parlante. Este conjunto consta de una bobina de 10 a 15 vueltas de alambre 1.5mm sobre una resistencia de 10 ohms / 2 watts. Dos electrolíticos desacoplan la fuente de alimentación y un jumper controla la función Mute (enmudecer) la cual se activa abriendo el interruptor. El capacitor de 100µF junto con la resistencia de 47K hacen las veces de retardo de entrada, evitando ruidos al conectarse la alimentación. FUENTE DE PODER: La fuente de alimentación debe proporcionar 70VCC simétricos (35+35) con una corriente de 6A. - 41 -
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    Los diodos sonde 100V / 8A y pueden ser remplazados por un puente rectificador. Los capacitores electrolíticos son de 10000µF / 50V. El transformador es de 220V en su primario y 50V en su secundario con punto medio y 6A de corriente para una configuración cuadrafónica. DISIPADOR DE CALOR: He aquí una solución económica a un gran problema. En vez de colocar grandes disipadores de aluminio hemos instalado en cada chip un disipador de los que se usaban en los microprocesadores Pentium de computadoras. Sí, esos pequeños cubos de metal de 5cm x 5cm que traían un mini ventilador atornillado. En realidad el tamaño de disipador no es adecuado, pero hemos detectado que, con el ventilador funcionando y a máxima potencia de salida el amplificador no llega siquiera a calentar. Hemos, incluso, dejado el equipo funcionando a pleno durante un fin de semana completo sin que subiese la temperatura. Para alimentar los motores de los ventiladores bastará con colgarse a las líneas principales de alimentación limitando la corriente (provocando una caída de tensión) por medio de resistores de 100 ohms y 5 watts de potencia. Cada ventilador debe tener su propio resistor. Recomendamos colgar dos ventiladores al positivo (y masa) y dos ventiladores al negativo (y masa). Así la carga es equitativa para ambas fases. - 42 -
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    DImmer para lámparafluorescente Un desvanecedor de luces (dimmer) convencional para lámparas incandescentes no puede ser utilizado directamente para controlar la intensidad luminosa de lámparas fluorescentes. Sin embargo, puede ser fácilmente adaptado para este propósito introduciendo las modificaciones indicadas en la figura. En este caso, se omite el arrancador (starter), mientras que el balasto o reactancia de choque (L1) puede permanecer en el circuito con el fin de minimizar la interferencia causada por el mismo. Los filamentos (cátodos) de la lámpara, por su parte, se precalientan por medio de un transformador con dos devanados separados (T1). Por tanto, el circuito no es adecuado para lámparas slimline o de arranque directo. El Triac, el diac y sus componentes asociados (r2, P2 y C1) forman un dimmer convencional de control por fase al cual se le ha suprimido cualquier red de snubber originalmente incluida en el mismo. El potenciómetro P1, que actúa como control de brillo, deberá estar dotado de un eje plástico. Si el rango de control resulta insuficiente, puede experimentar con otros valores de C1. Este ultimo deberá tener un voltaje de trabajo mínimo de 400V. La resistencia R1 (33k /2W) puede ser sustituida por tres resistencias de 100 k/0.5W en paralelo. - 44 -
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    Control de direcciónmotor DC This circuit uses 2 NPN and 2 PNP transistors to form a DC motor direction control. When switch S1 is in the FORWARD position, Q1 is driven on through R1, and Q2 is driven on through R3 by Q1. However, Q3 is cut off through R4, and Q4 is cut off by R5 and R6. Thus the "live" side of the motor is connected through Q2 to the positive supply, and the motor runs in the forward direction. When S1 is in the OFF position, Q1 is cut off through R1, and Q2 is cut off through R2 and R3. Simultaneously Q3 is cut off R4, and Q4 is cut off through R5 and R6. Under this condition, the "live" side of the motor is open-circuited so the motor does not run. Finally, when S1 is in the REVERSE position, Q3 is biased on through R4, and Q4 is driven on through R6 and Q3. However, Q1 is cut off through R1, and Q2 is cut off through R2 and R3. Therefore, the "live" side of the motor is connected through Q4 to the negative power supply, and the negative power supply, and the motor runs in the reverse direction. - 45 -
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    Cuádruple pulsador touchdigital Este circuito es un arreglo de cuatro pulsadores digitales sensibles al tacto (o Touch). Estos no tienen partes mecánicas exteriores, sino una placa metálica fija la cual, al contacto con el cuerpo humano acciona un relé. En integrado esta compuesto por cuatro compuertas OR inversoras (NOR). Las mismas presentan un estado lógico bajo en su salida cuando alguna de sus entradas (o las dos) están altas y un estado lógico alto en la salida cuando ambas entradas están bajas. Estando sus entradas en paralelo el funcionamiento se reduce a: Entrada baja, salida alta; entrada alta, salida baja. Gracias a sus características internas cada compuerta es extremadamente sensible, por lo que debidamente configurada se puede lograr detectar la puesta a tierra del cuerpo humano y utilizarlo para controlar la salida de la compuerta. Esta salida ataca una configuración darlington de transistores la cual mueve el relé. El capacitor de 1µF efectúa un pequeño retardo para evitar accionamientos bruscos o extremadamente rápidos. El preset de 100K en la entrada regula la sensibilidad del sistema. El capacitor de 100nF debe estar lo mas próximo posible al integrado. - 46 -
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    Interruptor Lento. Con estecircuito podremos encender una bombilla incandescente de forma gradual, hasta alcanzar un determinado nivel de brillo, que será posible ajustar mediante un potenciómetro. Esquema teórico: Montaje: Se montará el circuito siguiendo el esquema, poniendo atención con el patillaje del SL440 y con extrema precaución ya que el circuito va alimendado a 220 V. Todos los condensadores electrolíticos tienen que ser de 35V. El triac (TIC226) debe llevar un pequeño disipador. - 47 -
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    Interruptor Crepuscular para220v El interruptor enciende lámparas de 220V cuando la iluminación ambiental desciende por debajo de un nivel mínimo, apagándolas cuando vuelve a superarse ese nivel y puede emplearse para iluminación de la vía pública, parques, jardines, vidrieras, etc. Lista de Componentes: Resistencias: R1 = 2k2 R2 = 470 R3 = 1k5 R4 = 470 R5 = 470 R6 = 270 R7 = 100 Capacitores: C1 = 100µF – 63V C2 = 0.47µF – 250V C3 = 0.1µF – 630V Semiconductores: D1, D2 = 1N4007 Z1 = 12V – 1W (zener) Q1 = BC548 Q2 = 2A3704 – 2A238 Q3 = TIC 216D – TIC 226D Especificaciones técnicas: Potencia Max. con TIC206D – 800 W Potencia Max. con TIC216D – 1000 W Potencia Max. con TIC226D – 1500 W El foto resistor LDR forma un divisor de tensión juntamente con R1 y P1. La tensión resultante se aplica a la base del transistor Q1. Q1 y Q2 constituyen un disparador de Schmitt. En condiciones de iluminación ambiental adecuada el LDR presenta baja resistencia y la tensión en la base de Q1 es alta. Esto mantiene en conducción a Q1 y - 48 -
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    al corte aQ2. En estas condiciones no hay corriente por el gate del triac Q3 y por lo tanto las lámparas permanecen apagadas. Al descender el nivel de iluminación ambiental el LDR aumentará su resistencia disminuyendo la tensión en base de Q1. Por debajo de cierto nivel de tensión, Q1 pasará al estado de corte y Q2 a conducción. Esto sucederá en forma abrupta (sin estados intermedios) gracias a la realimentación positiva lograda por estar los emisores de ambos transistores interconectados. En estas condiciones circulará corriente por el gate del triac disparándolo y provocando, así, el encendido de las lámparas. Al elevarse nuevamente el nivel de iluminación ambiental, volverá Q1 a conducción y Q2 al corte. Las lámparas se apagarán. El nivel de iluminación ambiental requerido para el apagado es levemente superior al necesario para el encendido. Esto se debe a la histéresis propia del disparador de Schmitt y se constituye en la garantía de eliminar estados indeseables tales como lámparas semiencendidas o parpadeantes. C1, C2, D1 y D2 constituyen la fuente de alimentación de C.C. la que entrega aproximadamente 12V. Z1 y R6 protegen contra sobretensiones. Mediante P1 se ajustará el nivel de iluminación para el cual se produzca el encendido de las lámparas. Notas: • Es imprescindible que el fotorresistor no reciba la luz producida por las lámparas que conmuta el interruptor. En caso de que esto sucediera se producirá un funcionamiento intermitente. • C3 y R7 son necesarios para encendido de lámparas con balasto (mercurio) o tubos fluorescentes y pueden eliminarse cuando el interruptor controla lámparas comunes. • Para cargas superiores a los 400W es necesario colocar un disipador en el triac. - 49 -
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    Radio Control Receiver/ Decoder - 52 -
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    UltraSonic Switch Circuit ofa new type of remote control switch is described here. This circuit functions with inaudible (ultrasonic) sound. Sound of frequency up to 20 kHz is audible to human beings. The sound of frequency above 20 kHz is called ultrasonic sound. The circuit described generates (transmits) ultrasonic sound of frequency between 40 and 50 kHz. As with any other remote control system this cirucit too comprises a mini transmitter and a receiver circuit. Transmitter generates ultrasonic sound and the receiver senses ultrasonic sound from the transmitter and switches on a relay. The ultrasonic transmitter uses a 555 based astable multivibrator. It oscillates at a frequency of 40-50 kHz. An ultrasonic transmitter transducer is used here to transmit ultrasonic sound very effectively. The transmitter is powered from a 9-volt PP3 single cell. - 56 -
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    The ultrasonic receivercircuit uses an ultrasonic receiver transducer to sense ultrasonic signals. It also uses a two-stage amplifier, a rectifier stage, and an operational amplifier in inverting mode. Output of op-amp is connected to a relay through a complimentary relay driver stage. A 9-volt battery eliminator can be used for receiver circuit, if required. When switch S1 of transmitter is pressed, it generates ultrasonic sound. The sound is received by ultrasonic receiver transducer. It converts it to electrical variations of the same frequency. These signals are amplified by transistors T3 and T4. The amplified signals are then rectified and filtered. The filtered DC voltage is given to inverting pin of op-amp IC2. The non-inverting pin of IC2 is connected to a variable DC voltage via preset VR2 which determines the threshold value of ultrasonic signal received by receiver for operation of relay RL1. The inverted output of IC2 is used to bias transistor T5. When transistor T5 conducts, it supplies base bias to transistor T6. When transistor T6 conducts, it actuates the relay. The relay can be used to control any electrical or electronic equipment. Important hints: 1. Frequency of ultrasonic sound generated can be varied from 40 to 50 kHz range by adjusting VR1. Adjust it for maximum performance. 2. Ultrasonic sounds are highly directional. So when you are operating the switch the ultrasonic transmitter transducer of transmitter should be placed towards ultrasonic receiver transducer of receiver circuit for proper functioning. 3. Use a 9-volt PP3 battery for transmitter. The receiver can be powered from a battery eliminator and is always kept in switched on position. 4. For latch facility use a DPDT relay if you want to switch on and switch off the load. A flip-flop can be inserted between IC2 and relay. If you want only an ‘ON-time delay’ use a 555 only at output of IC2. The relay will be energised for the required period determined by the timing components of 555 monostable multivibrator. 5. Ultrasonic waves are emitted by many natural sources. Therefore, sometimes, the circuit might get falsely triggered, espically when a flip-flop is used with the circuit, and there is no remedy for that. - 57 -
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    Radio Controlled RemoteControl ere is a circuit of a remote control unit which makes use of the radio frequency signals to control various electrical appliances. This remote control unit has 4 channels which can be easily extended to 12. This circuit differs from similar circuits published earlier in EFY in view of its simplicity and a totally different concept of generating the control signals. Usually remote control circuits make use of infrared light to transmit control signals. Their use is thus limited to a very confined area and line-of-sight. However, this circuit makes use of radio frequency to transmit the control signals and hence it can be used for control from almost anywhere in the house. Here we make use of DTMF (dual-tone multi frequency) signals (used in telephones to dial the digits) as the control codes. The DTMF tones are used for frequency modulation of the carrier. At the receiver unit, these frequency modulated signals are intercepted to obtain DTMF tones at the speaker terminals. This DTMF signal is connected to a DTMF-to-BCD converter whose BCD output is used to switch-on and switch-off various electrical applicances (4 in this case). The remote control transmitter consists of DTMF generator and an FM transmitter circuit. For generating the DTMF frequencies, a dedicated IC UM91214B (which is used as a dialler IC in telephone instruments) is used here. This IC requires 3 volts for its operation. This is provided by a simple zener diode voltage regulator which converts 9 volts into 3 volts for use by this IC. For its time base, it requires a quartz crystal of 3.58 MHz which is easily available from electronic component shops. Pins 1 and 2 are used as chip select and DTMF mode select pins respectively. When the row and column pins (12 and 15) are shorted to each other, DTMF tones corresponding to digit 1 are output from its pin 7. Similarly, pins 13, 16 and 17 are additionally required to dial digits 2, 4 and 8. Rest of the pins of this IC may be left as they are. The next section is an FM transmitter which has already been published in May ’96 issue of EFY. The output of IC1 is given to the input of this transmitter circuit which effectively frequency modulates the carrier and transmits it in the air. The carrier frequency is determined by coil L1 and trimmer capacitor VC1 (which may be adjusted for around 100MHz operation). An antenna of 10 to 15 cms (4 to 6 inches) length will be sufficient to provide adequate range. The antenna is also necessary because the transmitter unit has to be housed in a metallic cabinet to protect the frequency drift caused due to stray EM fields. Four key switches (DPST push-to-on spring loaded) are required to transmit the desired DTMF tones. The switches when pressed generate the specific tone pairs as well as provide power to the transmitter circuit simultaneously. This way when the transmitter unit is not in use it consumes no power at all and the battery lasts much longer. The receiver unit consists of an FM receiver (these days simple and inexpensive FM kits are readily available in the market which work exceptionally well), a DTMF-to-BCD converter and a flip-flop toggling latch section. The frequency modulated DTMF signals are received by the FM receiver and the output (DTMF tones) are fed to the dedicated IC KT3170 which is a DTMF-to-BCD converter. This IC when fed with the DTMF tones gives corresponding BCD output; for example, when digit 1 is pressed, the output is 0001 and when digit 4 is pressed the output is 0100. This IC also requires a 3.58MHz crystal for its operation. The tone input is connected to its pin 2 and the BCD outputs are taken from pins 11 to 14 respectively. These outputs are fed to 4 individual ‘D’ flip-flop latches which have been converted into toggle flip-flops built around two CD4013B ICs. Whenever a digit is pressed, the receiver decodes it and gives a clock pulse which is used to toggle the corresponding flip-flop to the alternate state. The flip-flop output is used to drive a relay which in turn can latch or unlatch any electrical appliance. We can upgrade the circuit to control as many as 12 channels since IC UM91214B can generates 12 DTMF tones. For this purpose some modification has to be done in receiver unit and also in between IC2 and toggle flip-flop section in the receiver. A 4-to- - 58 -
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    16 lines demultiplexer(IC 74154) has to be used and the number of toggle flip-flops have also to be increased to 12 from the existing 4. - 59 -
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    Bloqueador de controlesremotos por IR Mas de una vez nos habrá pasado de estar viendo la mejor escena de una tira y que nos cambien el canal. Para evitar estas sorpresitas que tan poco nos gusta tenemos este potente equipo que se encargará de "inundar" con señal IR el recinto evitando así que el control remoto del TV o el equipo que fuese funcione apropiadamente. El circuito es mas que simple, el transistor PNP oscila a la frecuencia apropiada del equipo a bloquear mientras que el transistor NPN amplifica la tensión para aplicarla sobre los diodos IR. Estos diodos deberán ser de alto desempeño para un mejor resultado. Ajuste: Colocarse cerca del equipo a bloquear y accionar el equipo, girar el preset hasta dar con la frecuencia que impida el funcionamiento del control remoto original. - 61 -
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    Control remoto infrarrojocodificado Estos dos circuitos (emisor y receptor) permiten accionar a distancia y sin cables una determinada carga o artefacto y con un alto grado de seguridad. El emisor (o mando a distancia) esta formado por un circuito integrado codificador el cual lee 10 líneas de entrada y dependiendo del estado que presenten estas líneas será el código emitido. Luego, un transistor hace las veces de amplificador haciendo que la señal codificada a emitir accione el LED infrarrojo el cual irradia la señal hasta el receptor en forma de luz invisible al ojo humano. El circuito emisor se alimenta con 6V que pueden provenir de cuatro pilas tipo AAA. El LED con su respectiva resistencia limitadora de corriente se dispuso para acusar correcto funcionamiento de las pilas. En tanto el diodo emisor infrarrojo deje sobresalir del gabinete a fin de permitir las irradiaciones hacia el receptor. Cada entrada de codificación admite tres posibles estados: ALTO (a positivo), BAJO (a masa) o INDETERMINADO (sin conexión). De esta forma y tomando en cuenta que hay un par de combinaciones que no están permitidas obtendremos un sistema de codificación con 59.047 posibilidades, las cuales serán mas que suficientes para la mayoría de las aplicaciones. El capacitor de 10µF impide que posibles falsos contactos del pulsador afecten el desempeño del emisor. El receptor utiliza el mismo circuito integrado, en este caso las salidas en vez de actuar sobre un emisor IR accionan un relé por medio de un transistor driver. El circuito integrado CA3140 es un amplificador operacional el cual hace las veces de preamplificador de recepción. Este hace que las señales captadas por el fototransistor infrarrojo sean amplificadas y enviadas al transistor BC548, el cual las acondiciona para poder ser descifradas por el integrado TEA5500. El potenciómetro de medio mega permite regular la sensibilidad del sistema receptor. El integrado compara el - 62 -
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    código recibido conel establecido en sus entradas y, de ser el mismo actúa sobre las salidas. Pero de no ser el mismo se dispara un mecanismo de seguridad que impide decodificar otro código por un lapso de tiempo prudencial. Este mecanismo se acciona solo cuando un código diferente es recibido TRES VECES. Funcionando como receptor el integrado actúa sobre cada una de sus salidas (pines 3 y 4) alternativamente. Esto quiere decir que si un código válido es recibido inicialmente se accionará por un tiempo la salida 3. Al siguiente código válido se accionará la salida 4. Y así indeterminadas veces. En nuestro caso, y al unir ambas salidas, el efecto será que cada vez que se accione sobre el mando el relé accionará. Pero se pueden colocar dos transistores y dos relés para hacer un sistema de dos canales de salida (pero solo uno de mando). El circuito receptor también se alimenta con 6V los cuales pueden provenir de una batería así como de una fuente de continua. Recordar que la bobina del relé debe ser de esta tensión. Un detalle curioso que hay que tener en cuenta es que el código emitido es recibido en forma invertida. Esto quiere decir que, cuando el receptor vaya comparando el código recibido con el que tiene seteado en sus entradas lo hará cruzado. EMISOR E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 RECEPTOR E10E9 E8 E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 En esta tabla se aprecia bien el mecanismo empleado. Esto significa que cuando se establezca el código en el emisor, en el receptor deberá hacerse en dirección opuesta, partiendo de la entrada contraria. Pero esto no es todo, además, los estados lógicos tampoco se corresponden de emisor a receptor. Basta con observar la tabla de abajo para comprenderlo: EMISOR RECEPTOR Abierto Bajo (masa) Bajo (masa) Abierto Alto (V+) Alto (V+) Aquí se sobre entiende que cuando una entrada en el emisor se deja sin conectar la opuesta del lado receptor deberá ponerse a masa. O, si del lado del emisor se la conecta a masa deberá dejarse sin conectar su opuesta e el receptor. En tanto el estado alto no presenta cambio alguno. Como si esto no fuese mucho tenemos además dos posibles combinaciones de código prohibidas. Estas son: • Todas las entradas a nivel alto • Las entradas de E1 a E9 en alto y E10 en bajo Siguiendo estas reglas que son bien confusas podríamos llegar a deducir que la siguiente codificación del lado emisor y receptor sería válida: ENTRADAS E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 EMISOR H X H H X H L X L L RECEPTOR X X L X H L H H L H Aquí una H significa estado alto (HIGH), una L estado bajo (LOW) y una X sin conectar a ningún lado. - 63 -
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    Dado que eluso de interruptores DIP de tres posiciones además de costoso se tornaría incómodo se recomienda hacer puentes de alambre entre los terminales, masa y tensión. Control remoto IR de 1 canal Mucha gente escribió al correo de nuestro sitio pidiendo algún circuito de control remoto que sea eficiente pero no muy complicado. La mayoría de los sistemas actuales de mando a distancia operan bajo la norma RC5 de Philips, pero esto requiere de un codificador (un circuito integrado) y un decodificador (otro circuito integrado). Emisor Receptor Para bajar los costes de un sistema mono canal decidimos elaborar este circuito que bien cumple su cometido sin llegar a codificar pero genera una señal con un "tono" específico el cual es generado por el oscilador del transmisor y colocado sobre el LED infra rojo para que este lo proyecte al aire. Captada esta señal por el fototransistor infra rojo del receptor es amplificada por el operacional LM308 el cual además actúa como pasa banda. Luego la señal es insertada a un detector de tono (el LM567) el cual accionará su salida solo cuando en su entrada tenga un tono cuya frecuencia se corresponda con la ajustada en el potenciómetro de 50K. La salida es un pequeño relé de bajo consumo con una bobina de 6 o 9v. Modo de ajuste: • Colocar el transmisor frente al receptor, con el LED IR viendo diréctamente al fototransistor IR • Mantener presionado el pulsador del control remoto • Si el relé no accionó ajustar el potenciómetro del receptor hasta que se oiga el accionar del mismo • Alejar el mando y presionar nuevamente, el relé tendrá que accionarse adecuadamente • De no accionarse al alejarse retocar el ajuste del potenciómetro Hay que tener en cuenta que la luz intensa puede ocasionar que no accione debidamente, pero nunca hacerlo disparar en falso. - 64 -
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    El transmisor sealimenta con dos pilas comunes tipo AAA o AA. El receptor, en tanto, requiere 9V+9V con 300mA de corriente. Fuentes de poder - 65 -
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    Elevador de 9Va 13.5kV Dado que este sistema se alimenta por medio de una pila de 9V es muy posible que esté pensando en utilizarlo para electrocutar a alguien con fines defensivos o para lograr cobrar alguna deuda. Pero no solo es útil con fines dañinos. También puede ser empleado en el taller para generar ruido, estática y demás factores que puedan afectar circuitos bajo prueba y así determinar ú optimizar su grado de inmunidad ante ellos. Esta fuente de alto voltaje está formado por un inversor, en torno al transistor, el cual provee pulsos de 150V al conversor formado por el tiristor y el capacitor en serie con el transformador 2. La salida de éste presenta pulsos de 4.5kV que son multiplicados por la red triplicadora de tensión logrando así 13.5kV a su salida. Las lámparas de neón (marcadas como LN) conforman los pulsos de disparo del tiristor. El transformador T1 tiene una relación 3000:500 ohms del tipo empleado en salida de audio transistorizada. T2 es un transformador disparador de lámparas de flash con un secundario de 6kV. PRECAUCION: Aplicar este equipo sobre el cuerpo humano puede causar desde muy serias lesiones físicas hasta la muerte. No utilizar en seres humanos, por mas bronca que le tenga. - 67 -
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    Fuente de alimentancióncon diodo zener sin transformador Tener una fuente sin un transformador, es posible. En el caso que se presenta tenemos una fuente que al final se regula con ayuda de un diodo zener. Esto significa que esta fuente podrá dar corriente en un rango limitado (habrá un máximo y un mínimo de corriente que abra que respetar) Este circuito se diseña para alimentar un circuito específico y normalmente no se utiliza para cambiarle o modificarle la carga (circuito que se desea alimentar), debido a que, como se dijo antes, no permite gran variedad en la entrega de corriente. El circuito consiste de: - Un diodo zener (D3): que mantendrá el voltaje constante para la carga - Dos diodos semiconductores que se utilizan para rectificación D1, D2: que conforman un rectificador de 1/2 onda - Un condensador C2: que constituye el filtro básico para "aplanar" la salida que viene de los diodos (rectificación de 1/2 onda) antes de aplicarla al diodo Zener - Las resistencias R2 y C1: que en su conjunto sirven para reducir le voltaje de entrada (sea 110 o 220 Voltios A.C., 50 o 60 Hertz) al nivel que sea aceptable para el diodo zener. El diseño original fue hecho pensando en un voltaje de alimentación de 220 Voltios a 50 Hertz (hercios) pero fue probado con 110 Voltios, 60 Hertz (hercios) y funciona sin problemas. La resistencia R1 se incluye para ayudar en el proceso de descarga cuando el circuito se desconecta de la alimentación Este circuito esta pensado para entregar no más de 100, 120 miliamperios, así que hay que pensar bien que se desea conectar como carga. y se debe desconectar como una sola unidad (no se debe desconectar sólo el circuito que se alimenta) Lista de componentes Semiconductores: 1 (D3) diodo zener de 4.7 a 5.6 Voltios, 2 (D1, D2) diodos comunes rectificadores de 400 Voltios / 25 amperios Resistencias: R1 = 100 a 120 KΩ (kilohms), R2 = 33 Ohmios (Ohms) Condensadores: C1 = 2.2 uF 250 Voltios, C2 = 220 a 1000 uF (microfaradios), electrolítico - 71 -
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    Diodo LED alimentadocon 120/240 Voltios c.a. Este circuito alimenta uno o dos diodos LED (diodo emisor de luz) conectándolo directamente a la alimentación del tomacorriente (120 / 240 Voltios a.c.). Se logra disminuir el voltaje de alimentación hasta uno que pueda utilizarse en un diodo LED con ayuda de un capacitor (condensador) y una resistencia (resistor). Si se desea alimentar sólo un diodo LED se reemplaza un diodo LED por un diodo normal. El primer diodo LED dará paso al semiciclo negativo de la onda y el segundo LED al semiciclo positivo. Hay que aclarar que si se desea alimentar sólo un diodo LED es obligatorio poner un diodo común que reemplace al diodo LED que se desea retirar, pues si no se hace, el ciclo que polarice al diodo LED que queda en inverso (intenta hacer pasar corriente en sentido opuesto a la flecha), lo quemaría. La resistencia de 1 Kilohmio (1000 ohmios) se utiliza para evitar posibles picos de corriente. Si la alimentación es de 110 / 120 Voltios, 60 Hertz Con un capacitor sin polaridad de 0.47 uF se tiene una reactancia de 5,643 ohmios, que permitirá el paso de 21.3 mA (miliamperios) por el o los LED(s). Si la alimentación es de 220 / 240 Voltios, 50 Hertz con un capacitor de 0.22 uF sin polaridad se tiene una reactancia de 14,468 ohmios, que permitirá el paso de 16 mA (miliamperios) por el o los LED(s) Las fórmulas que se utilizaron son: Xc = 1 / (2 π f C) Fórmula de la reactancia capacitiva I = V / Xc Ley de Ohm para la reactancia capacitiva Donde: - π = 3.1416 - f = 0 frecuencia (50 o 60 Hertz) - C = valor del capacitor en faradios - V = voltaje - I = corriente - Xc = reactancia capacitiva Nota: el efecto de la resistencia de 1 Kilohmio se desprecio pues la mayoría de la caída de tensión que se aplica al circuito se da en el capacitor (condensador) Lista de componentes Resistencias: 1 de 1 K (0.5 watts) Condensadores: 1 de 0.47 uF., sin polaridad, de 200 voltios o más, si el circuito se alimenta con 120 V., 1 de 0.22 uF., sin polaridad, de 300 voltios o más, si el circuito se alimenta con 240 V. Otros: 2 diodos LED comunes, 1 diodo corriente 1N4001(D) - 72 -
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    220V CA /100W desde 12V CC Disponer de 220v en un auto o camión puede ser muy útil, no solo en campamentos o viajes sino también para conectar soldadores u otra clase de herramientas. También es necesario para cargar las baterías de teléfonos, videocámaras o computadoras móviles entre otros dispositivos. Para reducir o elevar una tensión determinada nada se adapta mejor que un transformador, pero este componente no funciona en corriente continua, que es la disponible en baterías o vehículos. Entonces debemos colocar un oscilador que genere una alternancia en la CC para así tener en la bobina del transformador CA. El circuito integrado (4047) es un oscilador cuyas salidas son una inversa con respecto de la otra. Esto quiere decir que mientras una está en estado alto la otra está bajo y viceversa. Estas señales son demasiado débiles para mover el trasformador así que se implementa un driver formado por tres transistores en cadena. El diodo en paralelo con cada uno de los transistores finales evita que la corriente inversa producida al retirar la corriente del bobinado queme el transistor. El diodo de 5A colocado en paralelo con la línea de alimentación genera un cortocircuito cuando la polaridad es accidentalmente invertida, haciendo que el fisible salte. El preset de 50K permite ajustar la frecuencia del oscilador, que es directamente proporcional con la frecuencia de la CA producida en el trafo. Para que el oscilador trabaje estable se ha dispuesto el resistor de 220 ohms como limitador de corriente y el zener de 9.1v junto con sus capacitores de filtrado. Este conjunto hace que sin importar los cambios en la batería la tensión en el oscilador sea de 9v. El transformador puede ser uno común de los que se emplean para hacer fuentes de alimentación, solo que en este equipo lo usaremos inversamente. En vez de aplicar tensión en el devanado de 220v y retirarla por el de 18v lo que haremos es ingresar la tensión por el devanado de 18v y retirarla por el de 220v. En realidad los cálculos de este elemento dan como necesario un bobinado de 220v y otro de 9.3v+9.3v, pero como no es común este tipo de valores hemos implementado uno de 9+9 que es muy habitual en los comercios. Dado que esto genera algo mas de 220v si quiere puede emplear un transformador de 10+10 (que también está disponible) pero la tensión - 73 -
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    generada, alimentando elconjunto con 12v será de 204v. Ud. decide. En nuestro caso empleamos el de 9+9. La capacidad del mismo debe ser de 100VA Los transistores de salida deben ser colocados sobre disipador de calor. Respetar las potencias de los resistores en los casos que sea indicado. Comprobar la posición de los diodos y capacitores electrolíticos. Utilizar cables de sección adecuada para la conexión de la batería. Cables demasiado delgados pueden causar caídas de tensión o funcionamiento errático. Una buena alternativa para comprobar el funcionamiento visualmente es colocar un indicador de neón en la salida de 220V. Así, solo cuando el sistema trabaje adecuadamente el indicador brillará. Calibración: Basta con alimentar el sistema y colocar un frecuencímetro ú osciloscopio en la salida del trafo. Girar el preset de 50K ubicado en el 4047 hasta que la frecuencia medida sea de 50Hz. Luego de esto la calibración habrá concluido. Simple. IMPORTANTE: Este equipo genera corriente alterna cuya forma de onda es cuadrada. Esto es así porque los transistores están dispuestos en corte / saturación. Esto no presenta problemas para los equipos resistivos, como soldadores, lámparas o fuentes. Pero equipos de TV o grabadoras de vídeo que empleen como referencia la frecuencia y onda de la red pueden no funcionar correctamente. - 74 -
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    Transformador para luznegra Este dispositivo permite conectar un tubo fluorescente de 9W para, por ejemplo, iluminar el tablero del auto y lograr así un efecto reflex muy lindo sobre las escalas e indicaciones. Los 12V del auto ingresan pasando por un diodo protector que impide el funcionamiento al invertir accidentalmente la polaridad. El integrado se encarga de oscilar a la frecuencia adecuada (aprox. 50 Hz) para excitar el transformador por medio del transistor FET. El transformador convierte la onda cuadrada inyectada en una de mayor magnitud en su bobinado de 220V. Este circuito funciona mucho mejor con un transformador de 10V en vez de 9V aunque este es muy difícil de conseguir. - 75 -
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    Fuente de podersin transformador Web-masters Note: I have had several requests for a power supply project without using a power supply. This can save the expense of buying a transformer, but presents potentially lethal voltages at the output terminals.Under no circumstances should a beginner attempt to build such a project. Please also read the Disclaimer on this site. Important Notice: Electric Shock Hazard. In the UK,the neutral wire is connected to earth at the power station. If you touch the "Live" wire, then depending on how well earthed you are, you form a conductive path between Live and Neutral. DO NOT TOUCH the output of this power supply. Whilst the output of this circuit sits innocently at 12V with respect to (wrt) the other terminal, it is also 12V above earth potential. Should a component fail then either terminal will become a potential shock hazard. Below is a project by Ron J, please heed the caution above and Ron's design notes. MAINS ELECTRICITY IS VERY DANGEROUS. If you are not experienced in dealing with it, then leave this project alone.Although Mains equipment can itself consume a lot of current, the circuits we build to control it, usually only require a few milliamps. Yet the low voltage power supply is frequently the largest part of the construction and a sizeable portion of the cost. This circuit will supply up to about 20ma at 12 volts. It uses capacitive reactance instead of resistance; and it doesn't generate very much heat.The circuit draws about 30ma AC. Always use a fuse and/or a fusible resistor to be on the safe side. The values given are only a guide. There should be more than enough power available for timers, light operated switches, temperature controllers etc, provided that you use an optical isolator as your circuit's output device. (E.g. MOC 3010/3020) If a relay is unavoidable, use one with a mains voltage coil and switch the coil using the optical - 76 -
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    isolator.C1 should beof the 'suppressor type'; made to be connected directly across the incoming Mains Supply. They are generally covered with the logos of several different Safety Standards Authorities. If you need more current, use a larger value capacitor; or put two in parallel; but be careful of what you are doing to the Watts. The low voltage 'AC' is supplied by ZD1 and ZD2. The bridge rectifier can be any of the small 'Round', 'In-line', or 'DIL' types; or you could use four separate diodes. If you want to, you can replace R2 and ZD3 with a 78 Series regulator. The full sized ones will work; but if space is tight, there are some small 100ma versions available in TO 92 type cases. They look like a BC 547. It is also worth noting that many small circuits will work with an unregulated supply. You can, of course, alter any or all of the Zenner diodes in order to produce a different output voltage. As for the mains voltage, the suggestion regarding the 110v version is just that, a suggestion. I haven't built it, so be prepared to experiment a little. I get a lot of emails asking if this power supply can be modified to provide currents of anything up to 50 amps. It cannot. The circuit was designed to provide a cheap compact power supply for Cmos logic circuits that require only a few milliamps. The logic circuits were then used to control mains equipment (fans, lights, heaters etc.) through an optically isolated triac. If more than 20mA is required it is possible to increase C1 to 0.68uF or 1uF and thus obtain a current of up to about 40mA. But 'suppressor type' capacitors are relatively big and more expensive than regular capacitors; and increasing the current means that higher wattage resistors and zener diodes are required. If you try to produce more than about 40mA the circuit will no longer be cheap and compact, and it simply makes more sense to use a transformer. - 77 -
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    Velocímetro para automóvil IC1(7808 voltage regulator) and associated capacitors and diodes provides a regulated +8v power rail required by the rest of the circuit. Q1 and a resistor network, along with IC4b (one of the hex schmitt trigger invertors), function as the input circuitry, driven by the sensor coil. This circuitry and toggles the CLK input on IC5 (4553 CMOS 3-digit BCD counter). IC2, a 555 timer configured as an astable multivibrator, and IC3 (4017 CMOS decade counter) provide the timebase circuitry to control IC5, the 4553 CMOS 3-digit BCD counter. VR1 and VR2 allow the frequency of the timebase circuit to be adjusted, thus allowing the entire circuit to be calibrated. The outputs of IC3 provide the reset, latch and gating signals for IC5, the 4553 CMOS 3-digit BCD counter. The first 8 outputs of IC3 (Q0 - Q7) gate the 4553 counter (IC5) for the first eight clock cycles. The input circuitry clocks the 4553 counter (IC5), and IC3's ninth clock pulse (output Q8) stops IC5 from counting by triggering the latch enable input of IC5, and also transfers the counter value to the outputs of IC5. The tenth clock pulse (output Q9) resets IC5, thus starting a new count sequence. The 4553 CMOS 3-digit BCD counter (IC5) drives all three 7-segment displays using a single 4511 seven-segment decoder/driver (IC6), by multiplexing them (ie, toggling each display individually via its cathode at a fast rate, so the multiplexing is not visible to the human eye). IC5 has three internal BCD counters, and it cycles through each of these counters, using outputs DS1-3 to turn on each display, while at the same time, the appropriate digit is displayed on the corresponding 7-segment display. D15-19 and IC4f dim the leading digit if it is zero by pulling the cathode high. IC4d (one of the hex schmitt trigger invertors) and a few resistors and diodes provide dimming of the output displays when the car headlights are turned on. This is achieved by using an oscillator to drive the blanking input of IC5 with a lower duty cycle when the headlights are on. This ensures the speedo display is visible during the day, and isn't too bright at night. Component List Resistors (all 1/4W 5% unless otherwise specified) R1 10ohm 1W R2 5.6kohm R3 1kohm R4 56kohm R5 10kohm R6 100kohm R7 47kohm R8 56kohm R9 10kohm R10-11 100kohm R12 4.7kohm R13-19 68ohm R20-22 2.2kohm - 79 -
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    VR1 100Kohm variabletrimpot VR2 25Kohm variable trimpot Capacitors C1 100uF 25v electrolytic C2 1000uF 16V C3 10uF 25v electrolytic C4-5 0.1uF ceramic C5 1nF ceramic C6 10nF ceramic C7 1uF low leakage RBLL electrolytic C8-9 10nF ceramic C10 1nF ceramic Semiconductors D1 1N4001 1A diode D2-D19 1N914 signal diode ZD1 15V 1W zenor diode Q1 BC549 NPN transistor Q2-4 BC559 PNP transistor IC1 MC7808T 8 volt regulator IC2 555 timer IC3 4017 CMOS decade counter IC4 74C14 hex schmitt trigger invertor IC5 4553 CMOS 3-digit BCD counter IC6 4511 seven-segment decoder/driver Other 3-digit 7-segment display (common cathode) 2 magnets sensor coil Note that while I used a single 3-digit 7-segment display, you can use three individual single-digit 7-segment displays. You'll just need to connect the annodes of each 7- segment display in parallel. Construction Details I constructed a PCB for the power regulation and input circuitry, and used some lengths of multi-core data cable to connect to the output display. The bundle of wires exiting the top left of the breadboard go to the display unit, and the wires exiting the top right of the PCB provide power and sensor input into the circuit. The PCB and breadboard were installed under the centre console in my Datsun, with the output display located in my line-of-sight, on top of the dash. Output Display The output display was constructed using a 4-digit 7-segment display salvaged from an electronic alarm clock, with 16mm high digits. Note that any 7-segment displays can be used, but I chose to use the alarm clock display, as it provided a single integrated unit for the output display, and I had it in my junk box already. A small shade visor was constructed out of thin card, and the inside was painted black. This kept the direct sun off the display, ensuring the display was legible even in bright sunlight. - 80 -
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    Sensor I attached twostrong magnets to the tailshaft, just behind the gearbox. Having the magnet and sensor closer to the rear of the car could have resulted in an erratic signal pickup, as there is more up/down movement of the tailshaft relative to the chassis towards the rear of the car, as a result of the rear suspension movement. mounting and location of the sensor coil relative to the tailshaft Using just a single magnet would have resulted in an unbalanced tailshaft, so two magnets were used, located on oposite sites of the tailshaft. A coil, sourced from a solenoid from some electro-mechanical device (I can't recall, but possibly from an electronic typewriter) was used to create the sensor. The coil was screwed to a section of aluminium plate, to provide an easy method for mounting it underneath the car, and coated with silicone, to provide some protection from harsh environment underneath a car. The aluminium plate was then screwed to the underbody of my car, with the coil being mounted about 10-15mm away from the magnets on the tailshaft. If using weaker magnets, or a smaller coil, you'll need to locate the coil closer to the tailshaft. Due to the rotational speed of the tailshaft, the centrifical forces on the magnets are quite high. Several methods for attaching the magnets to the tailshaft were attempted, with most resulting in one or both magnets coming lose, and being hurled violently against the underside of the tailshaft tunnel, typically when driving at a reasonable speed. Some magnets were gluded to the tailshaft using liquid nails, but had to be chiselled off, as they weren't powerful enough to trigger the sensor. Eventually, I glued some powerful magnets to the tailshaft using super-strength araldite. I used a metal hose clamp to hold the magnets in place for a few days while the glue dried. The hose clamp was then replaced with a few cable ties, as the metal hose clamp would have affected the operation of the sensor. Calibration The circuit was calibrated by feeding a low voltage 50Hz AC signal into the sensor input, and then adjusting VR1 and VR2 until the speedo reading was correct. calibration circuit - 81 -
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    To determine thecorrect speedo reading with an input signal of 50Hz, you'll need to measure the circumference of one of the rear wheels, and also determine the diff ratioe. As two magnets are normally used to provide the input pulses, resulting in two pulses per rotation, a 50Hz input signal is equivalent to a 25Hz tailshaft rotation. The desired output reading can then be calculated, using the rear wheel circumference, and the diff ratio. The desired speedo display can be calculated in km/h using as follows: speed in km/h = (wheel circumference in km) x (tailshaft rotations per hour) diff ratio The rolling circumference of the rear tyres on my Datsun 1200 (205/60R14 tyres) was measured as being 1827mm, and the diff ratio is 3.9. This results in: speed in km/h = (1827x10-6 ) x (25Hz x 3600) = 42.16 km/h 3.9 so VR1 and VR2 were adjusted until the speedo output was 42 km/h. Note that this method assumes the local AC is very close to 50Hz, but small variations from this shouldn't affect the accuracy of the speedo much at all. - 82 -
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    Vatimetro CA ParaPotencia Activa Con este vatímetro experimental se puede medir la potencia activa consumida por cargas CA simples o complejas de hasta 1kW, y alimentadas con 110VCA; sin embargo, con un pequeño cambio en sus resistencias se podrán alimentar cargas de voltajes mayores o inferiores. El circuito no requiere fuente de alimentación externa y su consumo es menor a 500mW. La carga se alimenta desde la red CA a través del vatímetro y su corriente es medida a través de la resistencia shunt R7, la cual es construida con alambre de cobre y cuya resistencia debe ser igual a 0,001W. Con este valor de resistencia para R7 se obtiene en sus terminales un voltaje igual a 10mV para la máxima corriente de carga (10A), lo que significa una perdida de 0,01% en el voltaje de alimentación de la carga, que se considera aceptable y no afecta la medida. La medida de la potencia se hace por medio de un microamperímetro análogo calibrado en vatios (W), con escala máxima de 50mA y no lineal inferior al 1%. La relación entre el voltaje y la corriente de la carga, que define la potencia activa (P=VI), se desarrolla electrónicamente en forma de corriente (I) y depende de la tensión de alimentación y de la magnitud de la muestra de corriente de carga en forma de voltaje, con la cual se polarizan en modo diferencial las bases del par de transistores iguales encapsulados en el circuito integrado LM394. - 84 -
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    Capacímetro e Inductómetro: Capacimetro: Sirvepara saber el valor real de un capacitor en pF, nF o incluso uF. El circuito que se muestra a continuación esta sacado de una edición vieja del Handbook de la ARRL. Es un capacimetro realizado de manera muy simple. Cuando un capacitor se conecta en los terminales, el circuito empieza a generar una constante de tiempo que esta en relación con el valor de la capacidad. Esta señal luego se integra y el valor es medido con un voltímetro de DCV común. La lectura del voltímetro esta en relación directa con la capacidad. Medidor de capacidad con voltímetro común En el circuito puede apreciarse la fuente de alimentación con un regulador 78L05. Para el ajuste es necesario no conectar ningún capacitor en los terminales de medición, setear SW2 a la posición "L" (rango inferior) y conectar un voltímetro en la salida con los terminales como se indican. El voltímetro se debe poner en el rango de menor escala y ajustar el preset R6 (Zero Adjust) hasta leer en el voltímetro 0 Volt, es decir, ajustamos hasta obtener el cero de medición. Luego el proceso de calibración, exige que conectemos un capacitor "patrón" o de referencia, le conectamos uno de 1000pF de buena calidad y baja tolerancia. Una vez que esta conectado, ajustamos el preset R1 hasta obtener una lectura de 1V en el voltímetro. Una vez calibrado, si conectamos un capacitor de 470pF, deberíamos tener una lectura de 0.47V en el voltímetro. Para la calibración de la posición de la llave en H es exactamente igual, solo que ahora lo hacemos con 1uF, lo cual nos debería medir 1V a la salida. - 88 -
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    Inductómetro: Sirve para saberel valor real de una bobina en uH o el mH. Este instrumento es necesario porque hay muchas bobinas que deben hacerse por cuenta propia. El circuito se basa también en el mismo principio que el anterior. Una bobina también afecta al comportamiento de un oscilador, así que aprovechando este "efecto" el circuito propuesto es el siguiente: Circuito medidor de inductancias con Voltímetro de DC Para calibrarlo lo que se hace es lo siguiente: Cortocircuitamos los terminales de medición con un cable, este cable debe ser lo mas corto posible. Luego mientras medimos con el voltímetro la saluda en la escala mas baja, ajustamos el preset R1 hasta encontrar que mide 0V. Luego ponemos la llave en la posición L (baja impedancia) y mientras medimos la salida, conectamos una bobina comercial o de valor conocido de 400uH, el voltímetro debe medir 400mV, para esto debemos ajustar el preset R7 (Low Adjust). Luego para la calibración del inductometro en el rango superior debemos poner la perilla SW1 en H y colocar una inductancia en el rango de los mH, para una inductancia de 5mH debemos medir 500mV. Todo en uno!: Bueno, por ultimo, es muy util tener estas dos herramientas en un solo lugar al alcance de la mano. Siempre que estemos ajustando un tanque sintonizado o armando un oscilador o cualquier filtro de RF es sumamente útil este instrumento. - 89 -
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    Seguidor de cableados Esteequipo nos inyecta una señal audible en los tendidos eléctricos de la casa. Bastará con enchufarlo en cualquier tomacorrientes para que, armados con una simple radio de AM, podamos escuchar la oscilación al pasar la antena de la misma por encima de un muro. El circuito está formado por un oscilador LM567 el cual modula un conjunto de transistores los cuales inyectan la señal en el tendido eléctrico. Una fuente capacitiva (o fuente fria) provee de los 9V necesarios para que el sistema funcione. Nótese que este equipo sólo hará posible la detección de cableados de tensión principal (220 o 110) pero no funciona con gas, agua o telefonía. Para estos caños deberemos usar un detector por eco. - 90 -
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    Medidor de PotenciaRF / Carga Fantasma Dos instrumentos escenciales en el maletín de cualquier técnico reparador de equipos transmisores es un medidor de potencia de radio y una carga fantasma. El primero permite saber con presición que potencia está irradiando un transmisor. El segundo permite simular una antena para poder calibrar una estación pero sin irradiar señal alguna. Es conveniente que el instrumento de medición sea electrónico con una alta impedancia (20 megas es ideal). Como se ve el circuito es extremadamente simple, pudiendo ser armado sin circuito impreso. Las resistencias de carga disipan una cuarta parte de la potencia del transmisor cada una de ellas. Con los valores del esquema se puede cargar un transmisor de hasta 8 vatios sin problemas. Para equipos de mayor salida se deberá incrementar la potencia de disipación de las resistencias. Pero mas allá de la potencia no deberá tocas los valores óhmicos, dado que esto alteraría la impedancia de carga siendo tan peligroso para la medición obtenida como para la salud del transmisor bajo prueba. Para conocer la potencia de salida deberá efectuar el siguiente cálculo: Watts = ( V * V ) / 50 Donde Watts representa la potencia de salida y V representa la tensión medida por el instrumento. Por ejemplo, si el instrumento indica 2 volts la potencia de salida del equipo será: Potencia = ( 2 * 2 ) / 50 = 4 / 50 = 0.08 Watts = 80mW - 91 -
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    Monitor de corriente Thiscircuit uses 2N3684 JFETs and an LM301A to create a current monitor. R1 senses current flow of a power supply. The JFET is used as a buffer because drain current equals source current (Id=Is), therefore the output monitor voltage accurately reflects the power supply current flow. - 92 -
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    Amplificador diferencial This circuituses an LM107 op amp to form a difference amplifier. The difference amplifier is the compliment of the summing amplifier and allows the subtraction of two voltages or, as a special case, the cancellation of a signal common to the two inputs. Circuit bandwidth may be calculated in the same manner as for the inverting amplifier, but the input impedance is somewhat more complicated. Input impedance for the two inputs is not necessarily equal; inverting input impedance is the same as for the inverting amplifier and the non-inverting input impedance is the sum of R3 and R4. Gain for either input is the ratio of R1 to R2 for the special case of a differential input single-ended output where R1=R3 and R2=R4. - 93 -
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    Medidor de consumoeléctrico Con muy pocos componentes se puede implementar un accesorio, que puede facilitar la medición de la potencia consumida, con una precisión aceptable, usando para ello, cualquier multimetro digital, que permita medir voltajes de AC del orden de milésimas de Voltio. Su uso es muy sencillo. Se intercala este accesorio entre el tomacorriente y el aparato, del cual se desea medir el consumo, se selecciona la escala más baja de VAC en el multimetro (que permita medir voltajes milésimas de Voltio) y se conecta a los terminales correspondientes. Cada milivoltio (milésima de Voltio), indicará 1Watt. Ejemplo: si el instrumento indica: 0.080V, significará un consumo de 80W, si se lee 0.125V, significará que el consumo del equipo conectado es de 125W. Componentes: R1 y R2 - Resistencias 0.47 ohm, 5W R3 - Resistencia 33 Kohm, 1/2W R4 - según el voltaje de red eléctrica * * para 110V ... 39 Kohm * para 120V ... 33 Kohm * para 220V ... 2200 ohm Varios: cables, conectores, etc. Con estos valores, se pueden comprobar consumos de hasta 600W en redes de 110/120V y hasta 1000W si se trata de red eléctrica de 220V. Si se desea usar este accesorio, para comprobar consumos mayores, las resistencias R1 y R2 deberán ser de 10W. Todas las resistencias deben ser, en lo posible, de una tolerancia del 5%. Tener presente que R1 y R2 pueden tomar una elevada temperatura, si se usa por tiempo prolongado y elevado consumo. - 94 -
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    Ampermetro digital Ammeter isa great addition to any Laboratory Power Supply as it will measure the current consumption and help you determine if there are any problems with the circuit that you are building or testing. This amper meter is capable of measuring the current consumption up to 10A with selected 100mA, 10mA and 1mA accuracy, and consumes only about 25mA of current. The ammeter is based on single ICL7107 chip and 3.5- digit seven segment LED display. Due to a relatively small number of components that the circuit is using it is possible to fit it on a small 3cm x 7cm printed circuit board. 0.01 Ohm resistor should be made out of 1.5mm thick / 5cm long copper wire. 0.1 Ohm and 1 Ohm resistors should have 5W ratings. For highest accuracy it is recommended that the ICL7107 ampere meter module should be supplied with its own voltage supply. If measurement of the current of the same supply is needed, ICL7107 ampere meter would have to sample negative not positive voltage supply. Brightness of the LED displays can be varied by adding or removing 1N4148 small signal diodes that are connected in series. Use two 1N4148 diodes for higher brightness. Also, the use of 7805 5V voltage regulator is highly recommended to prevent the damage of ICL7107 and 7660 ICs. Dot on the seven segment LED display can be also moved with addition of a dual switch as shown below. 10A - 100mA Resolution - 99.9 A 5A - 10mA Resolution - 9.99 A 2A - 1mA Resolution - 1.999 A Part's List: 0.01 Ohm - 1.5mm / 5cm long copper wire 0.1 Ohm - 5W Resistor 1 Ohm - 5W Resistor 1x - 220 Ohm Resistor 1x - 10K Resistor 1x - 15K Resistor 1x - 47K Resistor 1x - 100K Resistor 1x 10K Pot 1x - 100pF Capacitor 1x - 10n Capacitor 1x - 100n Capacitor 1x - 220n Capacitor 1x - 470n Capacitor 2x - 10uF Capacitor 3x - 1N4148 Diode 1x - ICL7107 IC 1x - 7660 IC 2x - MAN6910 2-digit LED 7-segment Display Technical Specifications: Supply Voltage: 5V Current Consumption: ~ 25mA Measurement Accuracy: 10A - 100mA Resolution - 99.9 A 5A - 10mA Resolution - 9.99 A 2A - 1mA Resolution - 1.999 A - 95 -
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    Dispositivo de esperapara teléfono. Cuando llamamos por teléfono a alguien y por el motivo que sea queremos cambiar de teléfono, no nos queda más remedio que ir al otro teléfono descolgarlo y regresar a colgar el otro para que no se corte la llamada. Con este circuito podemos colgar el teléfono y pasarnos al otro sin que se corte la llamada. Funcionamiento del circuito Para dejar el teléfono en situación de espera debemos mantener pulsado S1 hasta que el teléfono esté colgado. En este momento el LED lucirá para indicarnos que la linea está en espera. Esta situación se desactiva automáticamente al descolgar cualquier teléfono de la linea. Esquema teórico del dispositivo de espera para teléfono: - 97 -
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    Escucha para lineatelefónica. Este sencillo circuito conectado a la linea telefónica nos permitirá escuchar o grabar toda conversación que pase por ella. El grabador tiene que ser del tipo de los que se activan por la voz. Os recuerdo que la escucha y grabacion de conversaciones de terceras personas está penada por la ley. Esta información se proporciona con fines unicamente educativos y/o científicos. No me hago responsable de lo que puedas hacer con estos datos. Funcionamiento del circuito C1 elimina la continua y evita la elevada tensión del tono de llamada (más de 100 voltios); R1, D1 y D2 recortan la señal alterna a algo menos de 1 voltio; por último, el divisor R2, R3 reduce la señal para evitar que el grabador se dispare cuando haya ruido en la línea. Esquema teórico de la escucha para linea telefónica: - 98 -
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    Decodificador DTMF El circuitoque presentamos posee excelentes características en cuando a su relación costo/prestaciones. Con sólo un circuito integrado (cuyo precio no supera los 2 dólares) y un puñado de componentes externos discretos se obtiene un dispositivo capaz de entregar el código binario de la tecla pulsada en un teléfono por tonos multifrecuentes. Este circuito, además de decodificar las clásicas teclas del cero al nueve, asterisco y numeral, puede identificar las teclas A, B, C y D que usualmente no están presentes en la mayoría de los teléfonos comerciales, pero que la especificación DTMF las incluye. El circuito está preparado para ser alimentado con 5v, presentes en cualquier circuito TTL o microcontrolado. La resistencia de 100 ohms limita la corriente y el diodo zener hace las veces de limitador de tensión, bajándola a 3.6v que es lo que el chip requiere para funcionar correctamente. Los capacitores aledaños a esos componentes cumplen con la función de filtrar la tensión de alimentación. La señal proveniente de la línea telefónica es aislada por medio de dos resistencias de 100K y un capacitor de 100nf. Este último impide el paso de corriente, pero deja circular señal de audio. Para su funcionamiento el circuito integrado requiere una base de tiempos, generada en este caso por el cristal de cuarzo de 3.579545MHz. Nótese que este cristal es muy común en el mercado dado que es el empleado para los sistemas de color de los equipos de TV. Una vez que un tono es recibido, decodificado y validado como correcto su valor binario es colocado en los terminales Q1, Q2 Q3 y Q4. A su vez, el terminal SID sube indicando la presencia del dato en la salida. Este terminal permanece alto durante el tiempo que el tono DTMF siga presente en el sistema, o sea que refleja el tiempo que el teléfono remoto permanece pulsado. El circuito integrado incluye filtros contra ruido, RF y armónicos. Además, incluye controles automáticos de ganancia y nivel de señal para adecuar cualquier tipo de condición de trabajo. Es por ello que la cantidad de componentes externos es ínfima. - 99 -
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    Datos presentes enla salida Tecla Q1 Q2 Q3 Q4 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 0 1 0 1 0 * 1 0 1 1 # 1 1 0 0 A 1 1 0 1 B 1 1 1 0 C 1 1 1 1 D 0 0 0 0 - 100 -
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    Discador DTMF Con soloun circuito integrado de la firma Holtek, este circuito permite generar tonos de discado sobre una línea telefónica convencional. Se lo puede usar tanto suelto como así también agregado dentro de un aparato telefónico que no disponga de discado por tonos. Como se ve en el circuito el alma de todo es el HT9202H que en su interior contiene todo lo necesario para generar los tonos de marcado multifrecuentes. Un teclado matricial de tres columnas por cuatro filas permite al usuario pulsar las teclas a fin de indicarle al integrado que dígito desea marcar. Basandose en el oscilador interno, controlado por el cristal de 3.58MHz, el integrado acopla distintos osciladores a fin de lograr el tono de dos frecuencias acorde a la tecla pulsada. Esta señal sale por el terminal 13 del integrado que luego de pasar por la resistencia limitadora de base entra al transistor el cual hace las veces de driver sobre la línea telefónica. Este, al accionar sobre la línea la resistencia de 150 ohms produce en la misma los tonos DTMF. El puente rectificador permite determinar la polaridad de la línea dado que el par telefónico no esta debidamente señalizado. La resistencia de 2.2K limita la corriente de alimentación del integrado, el diodo zener de 5.1V impide que pase al integrado mas de esa tensión y los capacitores hacen el desacople de la alimentación para evitar oscilaciones indeseadas. Quitando el transistor y el puente rectificador este circuito puede colocarse sobre cualquier aparato de audio para hacer uso del mismo con otros fines que no sean el marcado telefónico por todos, esto puede ser: señalización entre estaciones repetidoras, entre generadoras de señales de radio y tv y las cabeceras de distribución, etc. - 101 -
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    Extractor de audiopara línea telefónica Ideal para cuando se desea grabar conversaciones telefónicas este circuito de simple armado nos dará mas de una satisfacción. El circuito es bien simple, el capacitor bloquea el paso de la corriente y solo deja seguir su camino a la señal de audio. Los diodos se encargan de posibles picos de tensión que atraviesen por error el capacitor, en tanto las resistencias se encargan de adaptar niveles e impedancia de entrada y salida. Este circuito no representa carga alguna para la línea telefónica por lo que puede dejarse conectado sin inconvenientes. Incluso cuando una llamada entre (tensión de campanilla) ésta será bloqueada y solo representará un zumbido en la salida de audio con niveles no perjudiciales. Es tan simple que puede ser armado mismo dentro de una cajita RJ45 telefónica y sin circuito impreso (todos los componentes al aire). - 102 -
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    Control remoto usandoel teléfono He aquí un circuito de control remoto que permite cambiar encender o apagar aparatos a través de líneas telefónicas. El circuito descrito aquí puede ser usado para, hasta nueve aparatos (correspondiente a los dígitos 1 a al 9 del teclado del teléfono). Las señales de DTMF del teléfono son usadas como señales de control. El dígito "0" en el modo de DTMF es use alternar entre el modo de aparato y modo de operación de teléfono normal. Por lo tanto, el teléfono puede ser usado para operar sobre aparatos también mientras es usado para la conversación normal. El circuito usa el IC KT3170 (el convertidor de DTMF a BCD), 74154 (demultiplexor de 4 - a - 16 líneas), y cinco CD4013 (flip-flop tipo D). El funcionamiento es el siguiente: En cuanto un llamado es establecido (después de escuchar el timbre), marca "0" en el modo de DTMF (tonos). El IC1 descifra este como "1010", que es desmultiplexado por IC2 como O10 de producto (en pin 11) de IC2 (74154). La salida activa en bajo de IC2, después de la inversión realizada por una compuerta NOT de IC3 (CD4049), se hace lógica 1. Este es usado para activar el flip-flop 1, éste energiza al relé RL1. RL1 tiene dos contacto de cambio, RL1 (a) y RL1 (b). El RL1(a) provee un bucle 220 ohmio al otro lado de la línea telefónica mientras los contacto de RL1 (b) inyectan un tono de 10kHz en la línea, que indica al llamador que el modo de aparato ha sido seleccionado. El bucle de 220 ohmio sobre línea telefónica desconecta el timbrador de la línea telefónica en el intercambio. La línea es ahora conectada para el modo de aparato de la operación. Si dígito "0" no es marcado (en DTMF) después de establecer el llamado, el anillo continúa y el teléfono puede ser usado para la conversación normal. Después de la selección del modo de aparato de la operación, si dígito "1" es marcado, es descifrado por IC1 y su producto es "0001". Esta clave de BCD es desmultiplexada por IC2 cuyo producto correspondiente, después de la inversión junto a una puerta del inversor de CD4049, se va al estado lógico 1. Este impulso alterna al flip-flop correspondiente al estado alternativo. La salida del flip- flop es usada para manejar el rele(RL2) que puede encenderse o cambiar de aparato conectado a través de sus contactos. Marcando los otros dígitos en una manera similar, otros aparatos también pueden ser cambiados entre "On" o "Off." Una vez finalizada la operación , el bucle de 220 ohmio y el tono de 10kHz necesitan ser retirados de la línea telefónica. Para conseguir esto, digita "0" (en el modo de DTMF) esto cambiara de estado al flip-flop y desernergizara al relé RL1 y por lo tanto desconectara el bucle y el tono. La línea telefónica queda habilitada para recibir llamadas normalmente. - 103 -
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    Transmisor de TV Estecensillo circuito permite transmitir la señal de una vídeo casetera o cámara en todo el perímetro de una vivienda mediana. Es muy práctico, por ejemplo, cuando se tiene un sistema de televisión satelital y sólo se dispone de un sintonizador/decodificador. Lo mismo sucede con las cajas para canales premium de los operadores de TV por cable. Aunque también es útil cuando se desea transmitir la señal de vídeo de cámaras de seguridad a puntos de difícil cableado. El esquema es por demás simple. El capacitor variable cumple las veces de sintonizador, permitiendo ajustar la frecuencia (canal) donde se desea emitir. Dada la baja potencia de este sistema la antena puede ser un simple cable de unos 30 cm de largo o una antena retráctil. El transformador T1 esta formado en su primario por 7 vueltas de alambre mientras que su secundario está compuesto por 18 vueltas. El capacitor de 220pF conectado en paralelo con el secundario debe ser incorporado dentro de la horma del transformador. Este tipo de transformador es denominado SIF. En cuanto a la bobina L1, esta debe estar formada sobre un núcleo de ferrita de 3mm y sobre él debe enrollar 4 vueltas de alambre. Esta bobina está configurada para una óptima transmisión en la banda baja de la TV por aire (canales 2 al 7) si desea emplear la banda alta o la de UHF le recomendamos rediseñarla a fin de aprovechar la máxima potencia de salida. - 107 -
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    Transmisor de TVDoméstico Este equipo permite conectar en su entrada la salida de audio y video de una casetera o una filmadora y así transmitirlo por el aire hacia uno o varios televisores en el ámbito de una casa. También es útil para emitir la imagen y el sonido de una computadora para poder hacer presentaciones multimedia en varias pantallas de TV distribuidas en un recinto. Si dispone de un servicio de TV por satélite o un sistema de cable premium y desea ver la programación en varios televisores con un solo sintonizador y/o decodificador podrá conectar la salida del mismo a este proyecto y disfrutar de esas imágenes en toda la casa. También es útil en sistemas cerrados de video para seguridad, evitando gran cantidad de tendidos de cables. Como se observa en el esquema eléctrico el circuito consta de varias etapas (un oscilador local, un modulador de FM para el audio, un modulador de AM para el video, un mezclador y un amplificador de salida) muy simples de armar. Dispone de los controles necesarios para realizar un óptimo ajuste logrando así una correcta transmisión de la señal. - 108 -
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    Descripción del Circuito: Laseñal de video que ingresa por el conector J1 es terminada, primeramente, por el resistor R6 y acoplada a través del capacitor C1 al diodo de clamping D1. El clamping fuerza los pulsos de sincronismo a un nivel fijo de DC para reducir el efecto blooming. El potenciómetro R3 es usado para establecer la ganancia de la señal de video; su efecto es similar al control de contraste del televisor. El control de polarización (R7) se emplea para ajustar el nivel mínimo de la señal, cuando imágenes totalmente oscuras son transmitidas. De esta forma, el receptor de TV puede mantener eficientemente el sincronismo. Como verá mas adelante, los potenciómetros R3 y R7 son ajustados conjuntamente para un óptimo rendimiento en todas las condiciones. El transformador de RF T1 (y su capacitor interno) forma el circuito tanque de un oscilador Hartley, que está sintonizado a 4.5 MHz. La señal de audio que ingresa por J2 es acoplada a la base del transistor Q3 por medio de C2 y R4: la señal de audio modula la presente en la base de Q3 para formar una sub-portadora de audio que es 4.5MHz superior a la frecuencia de la portadora de video. La sub-portadora modulada en frecuencia es aplicada a la sección moduladora a través de C5 y R9. El resistor R9 ajusta el nivel de la sub-portadora con respecto a la señal de video. Los transistores Q1 y Q2 modulan en amplitud las señales de audio y video sobre la portadora de RF. La frecuencia de operación es establecida por la bobina L4, compuesta por 3.5 espiras de alambre barnizado 24 sobre una forma común con una varilla de ferrita. Esta bobina es parte de un circuito tanque Colpitts que además contiene C7 y C9. El circuito tanque forma una red de realimentación sobre Q4, haciéndolo oscilar a la frecuencia establecida. La salida de RF de la sección osciladora es amplificada por Q5 y Q6, cuya tensión de alimentación proviene de la sección moduladora. El adaptador de antena y el filtro pasa bajos esta formado por C12, C13, y L1. El resistor R12 es optativo; éste es utilizado para adaptar la salida con cualquier tipo de antena. Circuito Impreso: Puede emplear el circuito impreso diseñado por el autor, el cual dispone de todo el espacio necesario tanto para los componentes como así también para el clip de la batería, el espacio para que esta quede sujeta y la isla para atornillar la antena interna. Es posible, sino, hacer un circuito impreso personalizado con el espacio mínimo necesario, siempre que siga los lineamientos del circuito eléctrico. En ambos casos es aconsejable el uso de circuito impreso de pertinax en lugar del fenólico ya que este último absorbe humedad lo que provocaría inestabilidad general del sistema. - 109 -
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    Lado de pistas(soldaduras) en tamaño real. (escala 1:1) Distribución de componentes ampliado. Notas: El transformador de RF de 4.5MHz (T1) puede ser cualquiera que se adapte, siempre que disponga del capacitor interno conectado al secundario. - 110 -
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    L4 debe serhecho manualmente. Respetar los parámetros dados arriba. Si emplea en resistor R12, debe ser colocado en la cara de soldaduras del circuito impreso entre la salida de antena y masa. Este componente debe ser instalado siempre que use una antena distinta a la interna, haciendo una correcta adaptación entre la misma y el circuito. Ajuste: Para calibrar el transmisor necesitará un receptor de TV y una fuente de señal como una video grabadora o una filmadora. Necesitará, además, una herramienta no metálica para ajustar la bobina L4 y el transformador T1. Una batería nueva de 9v puede ser empleada para los ajustes, pero si encuentra dificultosa la calibración, intente haciéndolo con una fuente de alimentación de 12v. Nótese que durante el ajuste y prueba de la unidad, encontramos que funciona mucho mejor con una alimentación estable y filtrada de 12 volts. Si llega a la misma conclusión, agregue un conector de entrada de tensión soldándolo a los puntos adecuados en el circuito impreso (en lugar del clip de batería). Sintonice el receptor de TV en un canal no utilizado (sin transmisión) entre el 2 y el 6. El TV debe tener conectada la antena interna directamente; una antena externa o un sistema de cable no funcionará. Asegúrese que ambos potenciómetros están en su posición central (a la mitad de su recorrido) y aplique tensión al circuito. Ajuste L4 con la herramienta no-metálica hasta que la pantalla del TV quede en blanco (desaparezca la lluvia). Luego, ajuste cuidadosamente L4 hasta lograr la mejor recepción posible. Conecte las salidas de audio y video de una grabadora otra fuente a J1 y J2, de ser necesario accione el reproductor de vídeo. Deberá ver la imagen en la pantalla de la TV: si así fuese, ajuste L4 hasta obtener la mejor imagen posible; si no, revise el circuito impreso en busca de algún error en soldaduras o componentes en las entradas. A continuación, ajuste R3 para obtener un brillo óptimo y R7 para un ajuste general de la calidad de video. Es posible que necesite hacer ajustes menores sobre L4 luego de ajustar R3 y R7. Finalmente, ajuste T1 con la herramienta no metálica para obtener el mejor audio posible. Luego de esto el transmisor estará correctamente calibrado. - 111 -
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    Audio enlace DESCRIPCIÓN: Estecircuito permite transmitir sonido a travès de las lìneas de alimentaciòn de energìa elèctrica. La frecuencia de transmisiòn es entre 80 y 120 Khz., se modula en frecuencia(FM). Su alcance es entre 20 y 100 metros o màs. FUNCIONAMIENTO: Como ya se dijo, se genera una frecuencia de 80 a 120 Khz. la cual se monta en las lìneas de alimentaciòn elèctrica, y puede ser recibida por uno o màs receptores en distintos puntos. TRANSMISOR: La alta frecuencia es generada por un IC 555 en configuraciòn astable y depende de R5, r6 y C6. La amplificaciòn de la señal està a cargo de Q1. El acoplamiento a la corriente se hace a travès de los capacitores C1 y C2, los cuales deben de soportar 400 voltios(usar capacitores de polièster), la modulaciòn se obtiene con IC 741, a la entrada de este se tiene el S3, para que podamos tener acceso a 2 fuentes de señales.. Tambièn se incluye un micròfono electret, el cual se polariza con R1. RECEPTOR: El receptor tiene como base un PL tipo 567, el cual està cinfigurado como detector de FM. La señal que se monta a la corriente desde el transmisor entra al circuito por C1 y C2 que, como en el caso de transmisor, son de polièster, con la misma capacidad de voltaje. Esta señal pasa a travès del filtro pasa altas alrededor de Q1, el cual permite dejar pasar sòlo las frecuencias comprendidas entre 80 y 120 Khz. bloqueando los 60 ciclos de la corriente alterna(en algunos paìses la corriente se opera con 50 ciclos). Tanto el transmisor como el receptor operan con una fuente de 9 voltios(para el transmidor deberà ser de 1 amperio y para el receptor 250 miliampèrios. - 120 -
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    Transmisor FM simple Thiscircuit is a simple two transistor (2N2222) FM transmitter. No license is required for this transmitter according to FCC regulations regarding wireless microphones. If powered by a 9 volt battery and used with an antenna no longer than 12 inches, the transmitter will be within the FCC limits. The microphone is amplified by Q1. Q2, C5, and L1 form an oscillator that operates in the 80 to 130 MHz range. The oscillator is voltage controlled, so it is modulated by the audio signal that is applied to the base of Q2. R6 limits the input to the RF section, and it's value can be adjusted as necessary to limit the volume of the input. L1 and C6 can be made with wire and a pencil. The inductor (L1) is made by winding two pieces of 24 gauge insulated wire, laid side by side, around a pencil six times. Remove the coil you have formed and unscrew the two coils apart from each other. One of these coils (the better looking of the two) will be used in the tank circuit, and the other can be used in the next one you build. The antenna (24 gauge wire) should be soldered to the coil you made, about 2 turns up from the bottom, on the transistor side, and should be 8-12 inches long. To make C6, take a 4 inch piece of 24 gauge insulated wire, bend it over double and, beginning 1/2" from the open end, twist the wire as if you were forming a rope. When you have about 1" of twisted wire, stop and cut the looped end off, leaving about 1/2" of twisted wire (this forms the capacitor) and 1/2" of untwisted wire for leads. - 121 -
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    Low Power FMTransmitter Rod Elliott (ESP) Introduction I have had a few inquiries about a low power FM transmitter, and this article should satisfy those who might want to build one. It is designed to use an input from another sound source (such as a guitar or microphone), and transmits on the commercial FM band - it is actually quite powerful, so make sure that you select an unused position on the dial! The FM band is 88 to 108MHz, but is getting fairly crowded nearly everywhere, but you should be able to find a blank spot on the dial somewhere. NOTE: A few people have had trouble with this circuit. The biggest problem is not knowing if it is even oscillating, since the frequency is outside the range of most simple oscilloscopes. See Project 74 for a simple RF probe that will (or should) tell you that you have a useful signal at the antenna. If so, then you know it oscillates, and just have to find out at what frequency. This may require the use of an RF frequency counter if you just cannot locate the FM band. Description The circuit of the transmitter is shown in Figure 1, and as you can see it is quite simple. The first stage is the oscillator, and is tuned with the variable capacitor. Select an unused frequency, and carefully adjust C3 until the background noise stops (you have to disable the FM receiver's mute circuit to hear this). Figure 1 - Low Power FM Transmitter Because the trimmer cap is very sensitive, make the final frequency adjustment on the receiver. When assembling the circuit, make sure the rotor of C3 is - 122 -
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    connected to the+9V supply. This ensures that there will be minimal frequency disturbance when the screwdriver touches the adjustment shaft. You can use a small piece of non copper-clad circuit board to make a screwdriver - this will not alter the frequency. Note: A reader has suggested that the frequency stability is improved considerably by adding a capacitor from the base of Q1 to ground. This ensures that the transistor operates in true common base at RF. A value of 1nF (ceramic) as shown is suitable, and will also limit the HF response to 15 kHz - this is a benefit for a simple circuit like this. Capacitors All capacitors must be ceramic (with the exception of C1, see below), with C2 and C6 preferably being N750 (Negative temperature coefficient, 750 parts per million per degree Celcius). The others should be NPO types, since temperature correction is not needed (nor is it desirable). If you cannot get N750 caps, don't worry too much, the frequency stability of the circuit is not that good anyway. How It Works Q1 is the oscillator, and is a conventional Colpitts design. L1 and C3 (in parallel with C2) tunes the circuit to the desired frequency, and the output (from the emitter of Q1) is fed to the buffer and amplifier Q2. This isolates the antenna from the oscillator giving much better frequency stability, as well as providing considerable extra gain. L2 and C6 form a tuned collector load, and C7 helps to further isolate the circuit from the antenna, as well as preventing any possibility of short circuits should the antenna contact the grounded metal case that would normally be used for the complete transmitter. The audio signal applied to the base of Q1 causes the frequency to change, as the transistor's collector current is modulated by the audio. This provides the frequency modulation (FM) that can be received on any standard FM band receiver. The audio input must be kept to a maximum of about 100mV, although this will vary somewhat from one unit to the next. With the value shown for C1, this limits the lower frequency response to about 50Hz (based only on R1, which is somewhat pessimistic) - if you need to go lower than this, then use a 1uF cap instead, which will allow a response down to at least 15Hz. C1 may be polyester or mylar, or a 1uF electrolytic may be used, either bipolar or polarised. If polarised, the positive terminal must connect to the 10k resistor. Inductors The inductors are nominally 10 turns (actually 9.5) of 1mm diameter enamelled copper wire. They are close wound on a 3mm diameter former, which is removed after the coils are wound. Carefully scrape away the enamel where the coil ends will go through the board - all the enamel must be removed to ensure good contact. Figure 2 shows a detail drawing of a coil. The coils should be mounted about 2mm above the board. For those still stuck in the dark ages with imperial measurements (grin), 1mm is about 0.04" (0.0394") or 5/127 inch (chuckle) - you will have to work out what gauge that is, depending on which wire gauge system you use (there are - 123 -
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    several). You cansee the benefits of metric already, can't you? To work out the other measurements, 1" = 25.4mm NOTE: The inductors are critical, and must be wound exactly as described, or the frequency will be wrong. Figure 2 - Detail Of L1 And L2 The nominal (and very approximate) inductance for the coils is about 130nH. This is calculated according to the formula ... L = N2 * r2 / (228r + 254l) ... where L = inductance in microhenries (uH), N = number of turns, r = average coil radius, and l = coil length. All dimensions are in millimetres. Pre-Emphasis It is normal with FM transmission that "pre-emphasis" is used, and there is a corresponding amount of de-emphasis at the receiver. There are two standards (of course) - most of the world uses a 50us time constant, and the US uses 75us. These time constants represent a frequency of 3183Hz and 2122Hz respectively. This is the 3dB point of a simple filter that boosts the high frequencies on transmission and cuts the same highs again on reception, restoring the frequency response to normal, and reducing noise. The simple transmitter above does not have this built in, so it can be added to the microphone preamp or line stage buffer circuit. These are both shown in Figure 3, and are of much higher quality than the standard offerings in most other designs. - 124 -
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    Figure 3 -Mic And Line Preamps Rather than a simple single transistor amp, using a TL071 opamp gives much better distortion figures, and a more predictable output impedance to the transmitter. If you want to use a dynamic microphone, leave out R1 (5.6k) since this is only needed to power an electret mic insert. The gain control (for either circuit) can be an internal preset, or a normal pot to allow adjustment to the maximum level without distortion with different signal sources. The 100nF bypass capacitors must be ceramic types, because of the frequency. The mic preamp has a maximum gain of 22, giving a microphone sensitivity of around 5mV. The line preamp has a gain of unity, so maximum input sensitivity is 100mV. Select the appropriate capacitor value for pre-emphasis as shown in Figure 3 depending on where you live. The pre-emphasis is not especially accurate, but will be quite good enough for the sorts of uses that a low power FM transmitter will be put to. Needless to say, this does not include "bugging" of rooms, as this is illegal almost everywhere. I would advise that the preamp be in its own small sub-enclosure to prevent RF from entering the opamp input. This does not need to be anything fancy, and you could even just wrap some insulation around the preamp then just wrap the entire preamp unit in aluminium foil. Remember to make a good earth connection to the foil, or the shielding will serve no purpose. - 125 -
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    Auricular Inalámbrico IR Cuandose desea un sistema de audio sin hilos hay poscas formas de hacerlo. La mas simple de ellas es utilizar luz infrarroja a la cual se le modula la señal de audio a emitir. Del otro lado un circuito recibe dicha luz, la demodula, la amplifica y la coloca en un parlante. Como se ve en el circuito el transmisor es extremadamente simple. El transformador está dispuesto como adaptador de impedancias, siendo su bobinado de baja impedancia conectado en paralelo con el parlante del TV o radio. Los diodos infrarrojos usados son comunes. El resistor de 10 ohms que limita la corriente a través de los diodos IR debe ser de 1w. Este transmisor de alimenta de 9vcc que pueden ser provistos tanto por una batería común como por un adaptador AC/DC En cuanto al receptor se refiere, el mismo capta la luz infrarroja por el fototransistor, ésta es preamplificada y amplificada por los transistores BC549C y luego se le da potencia suficiente para mover el parlante del auricular por medio del transistor de salida. Este receptor, al igual que el transmisor, también se alimenta de 9vcc, pero en este caso debe ser provista indefectiblemente por la batería, ya que de alimentarlo con un adaptador AC/DC estaríamos perdiendo la gracia del sistema (para que evitarse el cable desde la fuente de audio si luego va a poner un cable a la pared, ¿no?). Recuerde que para que el audio se transmita debe haber línea visual entre el emisor y el receptor. A medida que esa línea se pierde se introduce ruido en el receptor. Es posible ampliar el alcance del transmisor colocando mas transistores BD140 con mas diodos IR. - 126 -
  • 127.
    Transmisión de audiopor la línea de 220V Este par de circuitos permiten utilizar el tendido eléctrico domiciliar para transmitir señales de audio desde un punto hacia uno o mas parlantes remotos. El alcance promedia los 100 metros efectivos dentro de la misma vivienda o hacia otra que comparta la misma fase eléctrica. Arriba se muestra el circuito del transmisor el cual básicamente obtiene la señal proveniente de una fuente estéreo, las suma en una única señal y las coloca sobre el potenciómetro de 10K que hace las veces de control de sensibilidad o volumen de entrada. Luego, un capacitor desacopla la componente de continua que pudiese existir. Posteriormente la señal ingresa al VCO del integrado LM566 el cual se encarga de modular la señal entrante sobre una portadora de 200KHz. Dicha frecuencia es determinada por el resistor de 18K y el capacitor de 82pF. La salida del integrado nos da 6Vpp de señal, que es amplificada por el transistor el cual la coloca sobre el transformador de acoplamiento T1 y este sobre la red eléctrica. Este transformador debe ser sintonizado a la frecuencia de portadora (200KHz). Por último los dos capacitores de alto voltaje aíslan el transformador de la red eléctrica. El conjunto opera con 12V estabilizados provenientes de la fuente elaborada a partir de T2, los dos diodos rectificadores, los capacitores y el regulador en serie 7812 que se encarga de estabilizar la tensión. Este regulador no requiere de disipador térmico dado que trabaja a muy baja corriente de carga. El transformador de alimentación (T2) es de primario 220V (o la red eléctrica que sea) y secundario 15+15 con 100mA de corriente. En tanto el transformador T1 es de FI (frecuencia intermedia) para 455KHz (lo puede encontrar en radios de AM en desuso y lo identificará por el color amarillo pintado en el núcleo de ferrita ajustable). En el gráfico de abajo se puede observar el receptor el cual explicamos a continuación. - 127 -
  • 128.
    La señal provenientede la red eléctrica es aislada por los capacitores de alta tensión e insertada al transformador de FI marcado como T1. Este está sintonizado a 200KHz que es la frecuencia de portadora empleada para la transmisión de audio. La resistencia de 3K se encarga de limitar el ancho de funcionamiento para que los posibles transitorios de la línea no pasen a la etapa posterior y desde ella al parlante. Los cuatro transistores se ocupan de elevar la señal en su tensión para así entregarla al circuito detector PLL incluido dentro del circuito LM565. A la salida de este integrado tenemos una señal de audio demodulada lista para ser aplicada a un amplificador de audio convencional el cual le dará la potencia necesaria para mover la bobina de un parlante y así producir sonido. El potenciómetro de 10K permite ajustar con precisión la frecuencia de enganche del PLL permitiendo así su correcto funcionamiento. Un error en este ajuste haría que parte de la portadora pase como si fuese audio escuchándose lluvia o ruidos molestos en la salida. Al igual que en emisor el receptor se alimenta de un transformador de 15+15v pero en este caso con 250mA de corriente. En tanto el transformador de frecuencia intermedia es idéntico al empleado en el transmisor. Puesta a Punto: Es sumamente simple ajustar el conjunto siguiendo algunos pasos. Inicialmente hay que sintonizar los transformadores de FI para lo cual será necesario conectar a la red eléctrica tanto el emisor como el receptor. No es necesario conectar señal de audio a la entrada del emisor en esta fase de la calibración. Con un voltímetro de CA de alta impedancia (cualquiera digital sirve) medir la tensión presente en el secundario del transformador de FI del receptor e ir ajustando los núcleos de ferrita del hasta obtener la máxima lectura posible. Es factible que necesite retocar este ajuste si se coloca el receptor mas allá de los 70 metros del transmisor. Siempre ajustar primero el transmisor y luego el receptor. Repetir esta prueba con mas sutileza cada vez hasta obtener la lectura óptima. Con esto quedarán sintonizadas las unidades. Luego ajustar el potenciómetro del receptor hasta obtener la mayor limpieza de señal posible. Este será un punto que se encontrará cerca del centro del recorrido. Habrá - 128 -
  • 129.
    que ajustar cuidadosamenteeste potenciómetro a fin de rechazar la mayor cantidad posible de ruido causado por reductores de intensidad electrónicos para lámparas que suelen interferir bastante RF en el tendido eléctrico. Por último habrá que ajustar el nivel de modulación en el emisor para evitar que una sobre-modulación afecte la calidad de audio distorsionándolo. Colocar el potenciómetro marcado como VOL en su extremo cercano a la masa (mínimo) y ahora si inyectar una señal de audio proveniente de una radio o estéreo en las entradas del sistema. Controlar que el o los receptores estén encendidos y con volumen para poder percibir cuando el sistema funcione correctamente. Comenzar lentamente a subir el nivel de modulación (actuando sobre el potenciómetro VOL) hasta que se comience a escuchar distorsión en el audio. Reducir ahora el cursor hasta el máximo posible sin deformar el audio y éste será el tope de modulación. Este potenciómetro puede ser empleado para bajar o subir el volumen de todos los receptores simultáneamente sin ir uno por uno a moverlos. Notas: En algunos transformadores de FI se incluye internamente el capacitor de 1nF, comprobarlo antes de soldar el capacitor previsto en el circuito. De no conseguir los transistores LM se los puede sustituir por los reemplazos que ofrezca el comercio siempre que trabajen dentro de los 200KHz. Recordar que se esta trabajando sobre la red eléctrica la cual es muy peligrosa. Mas allá de tener transformadores aisladores un error en las soldaduras hará que recibamos una descarga que, dependiendo de nuestra resistencia, incluso nos puede matar. Por ello revisar tres o cuatro veces el circuito antes de enchufarlo y luego de hacerlo no conectarlo a un sistema de audio hasta haber realizado las pruebas rutinarias y el ajuste. Como observará el secundario del transformador de Fi posee una derivación no simétrica, que se encuentra mas cerca de uno de los extremos que del otro. Para saber cual es el extremo mas cercano bastará con medir con un ohmetro la resistencia entre el centro y los extremos. Hacia donde haya menor valor será el extremo mas cercamo. En nuestro caso dotamos al sistema de un amplificador TDA2002 dado que proporciona 6W sin distorsionar ú ocho con algo de esfuerzo. Si se requiere emplear el equipo en recintos amplios se pueden colocar amplificadores mas potentes como el LM12CLK o el LM3886TF. - 129 -
  • 130.
    Transmisor de FMde 2w Este transmisor es ideal para novias celosas. Basta con armarlo dentro de un osito de peluche y regalárselo al pobre novio celado. Luego, desde una distancia de aprox. 300 metros según la complejidad del lugar, se escuchan las transmisiones con un receptor de FM convencional. Mientras el novio no se escuche a si mismo en un walkman, todo bien. Lo cierto es que, mas allá del uso que se le de, este transmisor emplea sólo dos transistores comunes para emitir audio a través de la banda de FM comercial. Es bastante estable y la calidad de señal es suficiente como para transmitir audio musical o hablado. 30-40 MHz L = 8 vueltas sobre núcleo de ferrita de 0.25" Cx = trimmer de 15-20 pF Cy = trimmer de 10-15 pF Antena = Alambre de 38" 40-50 MHz L = 6.75 vueltas sobre núcleo de ferrita de 0.25" Cx = trimmer de 10-20 pF Cy = trimmer de 10-15 pF Antena = Alambre de 37" 90-100 MHz L = 6.5 vueltas sobre núcleo de ferrita de 0.25" Cx = capacitor de 5.6 pF Cy = capacitor de 3.3 pF Antena = Alambre de 20" El circuito debe ser armado sobre un circuito impreso de epoxy y alimentado con 9 ó 12 v de corriente continua. Consume 4w, de los cuales 2w los hace potencia irradiada y los otros dos los hace calor. Si desea usar el sistema con un micrófono del tipo electret tendrá que agregar una resistencia de 1K desde el positivo hasta el terminal negativo del capacitor de entrada (base del 2N3708), quedando establecida la alimentación que ese tipo de micrófonos requieren. Dado su potencia reducida este tipo de dispositivos no requieren autorización del estado para operar. - 130 -
  • 131.
    Transmisor de FMde 18w He aquí un transmisor para la banda de FM comercial que provee hasta 18 vatios de potencia. Ingresando una señal de audio de 1Vpp normalizada, la cual puede provenir de un mezclador o de una etapa codificadora de estéreo, este sistema permite cubrir todo un pueblo mediano de casas bajas o un barrio completo en una ciudad. De requerirse mas potencia se pueden construir e interconectar etapas de salida a fin de incrementar el área de cobertura de la emisora. Antes de continuar aclaramos que este transmisor (con o sin etapas de potencia adicionales) requiere autorización estatal para operar legalmente. Dado que el diagrama electrónico es demasiado ancho para colocarlo en pantalla hemos decidido fragmentarlo en dos, a fin de poder ser visto sin la necesidad de desplazarse de un lado a otro de la pantalla. El punto en donde lo cortamos sólo tiene dos conductores (representados por A y B) los cuales están señalizados con flechas. - 131 -
  • 132.
    Las bobinas ychoques deben ser confeccionadas según la siguiente tabla: L1 3 Vueltas sobre ferrite de 5x10mm L2 3 Vueltas sobre aire de 9mm (largo 10mm) L3 1 Vuelta sobre aire de 12mm L4 4 Vueltas sobre aire de 9mm (largo 12mm) L5 2.5 Vueltas sobre ferrite de 5x10mm L6 1 Vuelta sobre aire de 12mm L7 2.5 Vueltas sobre ferrite tipo HF de 10x5mm L8 3 Vueltas sobre aire de 9mm (largo 8mm) L9 1 Vuelta sobre aire de 12mm L10 2.5 Vueltas sobre ferrite de 5x10mm L11 2.5 Vueltas sobre ferrite de 5x10mm L12 7 Vueltas sobre aire de 9mm (largo 19mm) L13 3 Vueltas sobre aire de 13mm (largo 7mm) El capacitor variable conectado al colector del transistor BF199 permite ajustar la frecuencia de transmisión del circuito. El potenciómetro de 2K2 (el cual es del tipo lineal) hace las veces de sintonía fina. Una vez establecida la frecuencia de salida se deben ajustar los siguientes capacitores variables para calibrar el resto de las etapas del transmisor. Recuerde que estos ajustes se realizan desde el capacitor de la izquierda hacia el que está a la derecha. Recuerde que los ajustes iniciales es conveniente realizarlos con cargas fantasmas y no con la antena definitiva para evitar interferencias a otras estaciones. Con respecto a la alimentación con 14V y 2.5A el circuito proporciona 15W, mientras que con 18V y 3.5A provee 18W, en todos los casos la fuente debe estar estabilizada. El circuito debe ser construido sobre un impreso de epoxy con la cara superior (componentes) reservada para las pistas de interconexión y la cara inferior (soldaduras) para el plano de masa. Nosotros no disponemos el diseño del circuito impreso. Si alguien construye este transmisor le agradeceremos nos haga llegar por email el diseño de la plaqueta. Los transistores 2N3924, 2N4427 y BLY88 deben ser montados con disipadores de calor adecuados. En este tipo de componentes se usan disipadores circulares con forma de estrella. En el caso de los transistores 2Nxxxx el tamaño ideal es 20mm de diámetro por 10mm de altura, mientras que para el BLY88 deberá ser 75mm de diámetro por 100mm de altura. Es obligatorio el uso de grasa siliconada para optimizar la transferencia de temperatura de los transistores a sus disipadores. Recuerde que el calor excesivo (a parte de inestabilidad en la salida) puede causar daños a los componentes. - 132 -
  • 133.
    Transmisor de FMestéreo miniatura Este circuito, cuyo único componente activo es un circuito integrado, permite escuchar en el radio bincha o en el walkman la señal proveniente de una computadora, un televisor estéreo o una cadena de alta fidelidad. Tiene excelente relación señal ruido, muy buena separación entre canales, es fácil de ajustar y el alcance es mas que adecuado para uso hogareño. Como podrás ver el circuito es muy simple. La señal de audio estéreo entrante es acondicionada y nivelada por un puñado de resistencias y capacitores para luego ingresar al circuito integrado. Otros componentes se encargan de la generación de a señal piloto, la combinación de señales para lograr el MPX y el buffer de salida a la antena. El circuito opera con 3V. De ser alimentado con cualquier tensión mayor a la indicada se destruirá el circuito integrado. La antena puede ser una varilla de alambre de 60cm de largo o una antena de FM telescópica. La entrada de señal opera en el rango de los milivoltios y se pueden anexar potenciómetros para regular el nivel de audio. Primero sintoniza en una radio (preferentemente digital y de buena calidad) una posición del dial donde no haya ninguna estación emitiendo. Luego encendé el transmisor y, girando el trimmer de 47pF, sintoniza el transmisor de manera que la señal de audio presente en las entradas se oiga en el receptor. Cuando consigas la señal mas fuerte posible ajusta el preset de 50K hasta que el indicador de emisora estéreo en tu receptor se ilumine. Si la señal de entrada es demasiado fuerte (eso se nota cuando el receptor se oye distorsionado) será conveniente colocar potenciómetros en la entrada del transmisor para poder bajarle la sensibilidad. La bobina en paralelo con el trimmer de 47pF esta formada por 3 vueltas de alambre de 0.5mm sobre un nucleo de ferrite de 5mm. - 133 -
  • 134.
    Micrófono por FM(muy estable) La mayoría de los micrófonos que emiten por la banda de FM comercial tienen la gran ventaja de ser muy simples de armar porque rara vez llegan a tener mas de diez componentes. Pero por lograr esa simplicidad sacrifican características sumamente importantes como la estabilidad de frecuencia y la calidad de audio. Varios integrantes de la lista Elektrons han desarrollado este circuito y lo han experimentado con muy buenos resultados. FUNCIONAMIENTO Y PUNTOS SOBRESALIENTES Se alimenta con una batería de 9V. Trabaja en la gama de frecuencias de FM La primer etapa es un amplificador para micrófono de electret de dos pines. La ganancia de este pre-amplificador está dada por dividir la suma de la resistencia de 100K + el potenciómetro sobre la resistencia de 4k7, modificando estos valores se obtiene mas o menos ganancia, según el uso que se pretenda. El divisor resistivo en el pin 3 del circuito integrado es para poder usar el amplificador operacional con una fuente única y no partida. La segunda etapa es la amplificadora, el tanque LC determinan la frecuencia de trabajo, y el capacitor de 10 nF influye en la estabilidad del circuito (usar un capacitor de buena calidad). Esta etapa está separada en dos, la primera con el primer transistor que conforman la etapa osciladora, y la segunda que conforma el amplificador. Esto hace que el circuito sea mas estable. No debe conectarse la antena directamente a la bobina, ya que provoca una fuga de la frecuencia al acercar la antena a objetos o a la mano. Aún cuando se toque la antena no se correrá de frecuencia, a lo sumo habrá una baja de potencia, pero no corrimiento de frecuencia. Para aumentar la potencia, se debe disminuir la resistencia (de 47ohm) del emisor del último transistor hasta un mínimo de 22 ohm, pero elevará el consumo. Incluso cambiar el último transistor por un 2N2222 y elevar la tensión de alimentación. Componentes específicos: • Cx = capacitor variable de 3 a 30 pF ó 4 a 40 pF • Lx = bobina = 4 espiras de alambre 22 AWG con núcleo de aire de 0,5 cm, con la toma en la primer espira del lado del colector del transistor • XRF = choque de RF de 100 uH (se puede construir con una resistencia de 1M, enrollando 100 vueltas de alambre esmaltado fino 32AWG, suelde los extremos del alambre a los pines de la resistencia y esta a la placa. - 134 -
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    Transistor FM VoiceTransmitter Warning: Take care with transmitter circuits. It is illegal in most countries to operate radio transmitters without a license. Although only low power this circuit may be tuned to operate over the range 87-108MHz with a range of 20 or 30 metres. Notes: I have used a pair of BC548 transistors in this circuit. Although not strictly RF transistors, they still give good results. I have used an ECM Mic insert from Maplin Electronics, order code FS43W. It is a two terminal ECM, but ordinary dynamic mic inserts can also be used, simply omit the front 10k resistor. The coil L1 was again from Maplin, part no. UF68Y and consists of 7 turns on a quarter inch plastic former with a tuning slug. The tuning slug is adjusted to tune the transmitter. Actual range on my prototype tuned from 70MHz to around 120MHz. The aerial is a few inches of wire. Lengths of wire greater than 2 feet may damp oscillations and not allow the circuit to work. Although RF circuits are best constructed on a PCB, you can get away with veroboard, keep all leads short, and break tracks at appropriate points. One final point, don't hold the circuit in your hand and try to speak. Body capacitance is equivalent to a 200pF capacitor shunted to earth, damping all oscillations. I have had some first hand experience of this problem. The frequency of oscillation can be found from the theory section,and an example now appears in the Circuit Analysis section. - 135 -
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    Ahuyentador de roedoreselectrónico. Este circuito emite un desagradable ruido ultrasónico muy molesto para ratas y ratones. Su función es la de ahuyentar todo tipo de roedores sin necesidad de venenos ni otros sistemas más sangrientos, como son los cepos. Esquema teórico del ahuyentador de roedores: Montaje. Montaremos el circuito siguiendo el esquema teórico, teniendo precaución con la colocación de los componentes especialmente con el circuito integrado. En los terminales Z1y Z2 colocaremos un Tweter. El diodo LED situado entre L1 y L2 nos indicará el funcionamiento del circuito. - 139 -
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    Adaptador de S-Videoa RCA Este simple adaptador permite conectar cualquier fuente de video Y/C (S-Video) a una entrada RCA de video compuesto. Los pines 1 y 2 del conector MiniDIN son las masas tanto de luminancia como de crominancia. Los pines 3 y 4 son integrados a un único conductor por medio de un capacitor cerámico que hace las veces de sumador. - 140 -
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    Ahuyenta Mosquitos PersonalUltrasónico He aquí la solución mágica para mantener alejado de uno a los mosquitos sin venenos, pero a su vez sin grandes aparatos, cables ni nada. Este diminuto dispositivo ahuyenta los mosquitos y moscas por medio de ultrasonidos, los cuales son generados por un oscilador y un pequeño resonador piezoeléctrico. - 141 -
  • 142.
    Decodificador de TV Estecircuito permite ver las señales "codificadas" que se propagan a través de la banda alta de TV por aire (UHF) así como las que se encuentran el los sistemas de distribución por cable. FUNCIONAMIENTO: Algunos canales codificados impiden la visualización de sus imágenes invirtiendo la señal de video compuesto. De esta forma los pulsos de borrado y la señal de video propiamente dicha intercambian lugares, confundiendo a los demoduladores del receptor. El circuito propuesto invierte la señal de video entrante a 180 grados, reconstituyendo su forma original y la amplifica 2:1 a fin de mejorar el nivel de la misma. El primer transistor se encarga de la inversión (cuyo punto se fija por medio del potenciómetro) y el segundo amplifica la señal resultante. Los capacitores en la entrada y la salida del circuito impiden el paso de posibles tensiones DC, dejando ingresar y salir sólo la señal de video. Es muy importante alimentar el circuito con una fuente bien filtrada y estabilizada para mantener el sistema estable. ARMADO: Si dispone de tiempo y ganas puede diseñar una placa de circuito impreso a medida que incluya todo lo necesario. Sino puede optar por una plaqueta universal de islas individuales. Es conveniente dejar el potenciómetro en algún lugar accesible al usuario a fin de poder ajustar el sistema fácilmente. Utilice resistencias del 10% de tolerancia. La tensión de los capacitores es de 16v. Para la fuente puede utilizar un regulador del tipo 7812 un capacitor de 2200µF / 16v en su salida junto con un pequeño tantalio de 100nF. INSTALACIÓN: Dado que este circuito no dispone de sintonizador, es necesario montarlo "insertado" en un circuito existente. La forma mas sencilla es conectarlo entre un sintonizador de TV con salidas AV y un televisor o videograbadora que dispongan del mismo juego de entradas. Esta opción no requiere de grandes conocimientos. Otra opción es insertarlo en el interior de una videograbadora o un televisor. Pero esta variante requiere de conocimientos de electrónica e implican mas riesgos para los inexpertos o principiantes. - 142 -
  • 143.
    Detector de proximidad (Porcargas electroestáticas) El principio por el cual este sistema detecta la presencia de personas se basa en captar las cargas de electricidad estática de las mismas a través de una antena de pequeñas dimensiones. Este método, muy fiable y económico, se empleó hasta no hace mucho tiempo atrás. Con la aparición de los detectores IRP microcontrolados y su excelente rendimiento poco a poco estos equipos fueron dejando de verse pero no por ello debemos despreciarlos. En el esquema apreciamos la antena captora (un trozo metálico de 10x15 cm) conectado a un circuito amplificador sintonizado formado por las dos compuertas (A y B) y los capacitores ajustables. Precisamente estos dos capacitores deben ser calibrados a fin de obtener una buena sensibilidad y ningún falso disparo. La señal saliente es aplicada a una tercera compuerta la cual le da amplificación suficiente para mover el transistor y éste último acciona el LED y al mismo tiempo pone a masa la salida. El circuito se alimenta de 9Vcc que bien pueden ser provistos por una batería. No es crítica la tensión, si se tiene una alarma instalada con ramal de 12Vcc puede ser conectado directamente sin adaptación. El circuito integrado es un CD4049 el cual posee seis buffers inversores de alta sensibilidad (de los cuales usamos solo tres). - 143 -
  • 144.
    Detector Infrarrojo deproximidad Los usos de este circuito son de lo mas variado. Desde colocarlo en la puerta de casa para evitar que gente se pare frente a ella sin necesidad hasta colocarlo en la parte trasera y delantera del carro para prevenir a otros conductores cuando se acercan demasiado al aparcar. El funcionamiento del circuito se basa en emitir una ráfaga de señales luminosas infrarrojas las cuales al rebotar contra un objeto cercano se reciben por otro componente. Al ser recibidas el sistema detecta proximidad con lo que el led de salida se acciona (brilla). El circuito integrado es un generador/decodificador de tonos que bien cumple con las necesidades de este diseño. Tanto el fotodiodo como el fototransistor deberán estar situados con unidades de enfoque adecuadas para mejorar el alcance. Con simples reflectores de LED's se pueden obtener alcances del orden del metro. Con lentes convexas se pueden cubrir distancias de cinco metros. Es conveniente sacrificar algo de rango pero colocar filtros UV y SUNLIGHT los cuales no dejan entrar al fototransistor (elemento receptor) los rayos del sol. La alimentación de este circuito puede ser cualquier tensión comprendida entre 5 y 9 volts. Para accionar circuitos externos bastará con reemplazar el LED por un optoacoplador, el cual accionará por medio de su transistor interno el circuito a comandar. - 144 -
  • 145.
    Repelente Ultrasónico deRoedores Todos sabemos que los roedores, y otras plagas, son sensibles a los sonidos de frecuencia alta que nosotros no podemos oír comúnmente denominados ultrasonidos. Pero estos animales también cuentan con una suerte de protección que es el acostumbramiento. O sea, el sistema inicialmente funciona pero al poco tiempo las ratas retornan dado que ese sonido en particular les es inocuo. El proyecto aquí propuesto dispone de la capacidad de modificar constantemente la frecuencia de salida impidiendo que los roedores se "acostumbren" al sonido fijo. El circuito gira en torno a un archifamoso 555 el cual, configurado como un monoestable, genera una oscilación cuya frecuencia varía en función a la entrada de la terminal 5. Esta señal de control se obtiene de la red eléctrica de CA la cual sabemos que oscila en 50Hz. Generada la señal de ultrasonido se elimina la continua con un capacitor y se aplica a un resonador ultrasónico o un simple tweeter para tonos agudos. También se puede emplear un emisor US de los que se aplican a las alarmas de movimientos. En la entrada la línea de 220v pasa por un fusible de protección, luego por un interruptor con lámpara de neón incorporada (la cual oficia de indicador piloto) y por último un transformador se encarga de reducir la tensión de 220v a 6v con toma central y con una capacidad de corriente de 100mA. Esta baja tensión de CA por un lado es rectificada y filtrada para obtener la continua necesaria para hacer funcionar el circuito integrado y, por el otro, es utilizada para controlar la frecuencia de oscilación del mismo. Esta frecuencia alterna entre los 25KHz y los 40KHz. Por lo simple que resulta este circuito puede ser armado sobre una placa de circuito impreso universal sin inconveniente alguno. Si así lo desea, en lugar del indicador neón, puede colocar un resistor de 560 ohms y un led intermitente rojo para indicar que el sistema esta operando. Precaución: Algunas mascotas domésticas, como hamsters o gatos pequeños, pueden ser molestados con el sonido que este dispositivo produce. También es posible que este genere interferencia en sistemas de alarma antiguos haciendo que estos trabajen erráticamente. - 145 -
  • 146.
    Luces Audio Rítmicasde 3 canales Este tipo de iluminación es muy habitual en lugares de baile como clubes y discotecas ya que las luces de diferentes colores y ubicaciones se encienden al ritmo de la música o el audio local y en función al tono del sonido. Con los sonidos graves se pueden accionar luces de un color determinado, azul por ejemplo. Con los sonidos de tono medio se accionarán otras de otro color, podrían ser amarillas. Y con las notas agudas (como la voz humana) se accionaran otras luces que pueden ser verdes. Aunque esto queda a gusto de cada uno. Para simplificar su entendimiento dividimos el circuito en tres etapas bien diferenciadas. Por empezar la fuente de alimentación que se encarga de reducir los 220v de la red pública a 12v de continua. Con un transformador de 500mA sobra para proveer corriente a todo el sistema, incluyendo los ventiladores del cooler. Por otro lado el circuito de entrada presta a dos posibilidades. La primera es un pre amplificador microfónico con una cápsula de electret la cual capta el sonido ambiental, lo amplifica los suficiente y lo entraga a la siguiente etapa. La señal de audio es captada por el micrófono el cual es alimentado por la resistencia de 1.8K. El capacitor de 100nF se encarga de desacoplar la continua dejando pasar sólo la señal de AF. El primer amplificador operacional (A1) se encarga de la pre amplificación inicial de la señal cuya ganancia (sensibilidad) se ajusta por medio del potenciómetro de 1 mega colocado como regulador de realimentación. Una segunda etapa amplificadora (A2) se encarga de elevar un poco mas el nivel de la señal de audio para entregarla a la última etapa amplificadora (A3) la cual se dispone como seguidor de tensión presentando una alta impedancia de entrada y una baja impedancia de salida, esto dispuesto así para que los tres filtros de la siguiente no interactúen entre sí produciendo malfuncionamiento. - 146 -
  • 147.
    Si se deseaingresar la señal de audio proveniente directamente de un parlante se puede armar una etapa de aislamiento y adaptación de impedancia como la mostrada abajo. En este caso la señal de audio, proveniente directamente de un parlante, ingresa a un potenciómetro que permite regular la sensibilidad. El transformador empleado es uno común empleado en las etapas de salidas de radios a transistores como los Spica. En su bobinado de alta impedancia (Hz) entra la señal y sale por el de baja (Lz) produciendo así el aislamiento necesario. Recordar que en el sistema la masa se encuentra conectada directamente a uno de los terminales de la red eléctrica lo que implica peligro extremo en caso de realizar una conexión errónea. Seguidamente, la señal de audio adecuadamente amplificada y con la debida impedancia ingresa al módulo de filtrado y accionamiento eléctrico. - 147 -
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    El primer filtro(el de arriba) deja pasar sólo las señales que sean inferiores a 500Hz (sonidos graves) que son amplificadas por el transistor y accionan el triac de potencia haciendo brillar las luces al ritmo de los sonidos de baja frecuencia. El segundo filtro (el del centro) deja pasar las señales cuya frecuencia esté comprendida entre los 500Hz y los 2.5KHz (sonidos medios) que son amplificadas de la misma forma que el módulo anterior y también accionan un triac para comandar las luces. Por último, el filtro de abajo se encarga de dejar pasar las señales de frecuencias superiores a 2.5KHz, haciendo que brillen las luces al compás de los sonidos agudos. En los tres casos se han dispuesto potenciómetros que se encargan de regular la cantidad de brillo para cada canal de luces. Armado: Con un cooler para micros AMD Athlon de dos ventiladores se puede montar los tres triacs, cuidando que el terminal de la aleta sea común a los tres componentes, para lograr así una eficiente disipación del calor. En estas condiciones se pueden colgar hasta 1500W de potencia incandescente sobre cada canal de luces. Para mayor potencia se pueden colocar mas transistores y triacs en paralelo. Hay que prestar mucha atención al momento de armar el sistema ya que la masa común, que va desde el micrófono hasta la última etapa de potencia en los triacs, está conectada a uno de los polos de la red eléctrica por lo que es posible que si no se realizan los aislamientos adecuadamente se reciban descargas eléctricas. Un punto crucial es la cápsula del micrófono que tiene su terminal negativa conectada al recubrimiento metálico. Si no se aísla esa cápsula (colocándola dentro de una funda termo retráctil o dentro de un pequeño gabinete plástico) se podría recibir una descarga con sólo tocarla. Para señalizar en el frente del gabinete el encendido de cada canal se pueden colocar diodos leds de diferentes colores directamente en paralelo con la salida de 220V de cada vía. Para ello se debe colocar a cada diodo led una resistencia limitadora de corriente de 22K. Se recomienda usar diodos de alto brillo para una mejor visualización. También se puede colocar un led indicador de encendido en paralelo con la salida de la fuente de alimentación, en este caso la resistencia deberá ser de 1K. Si se va a utilizar un led intermitente habrá que colocar en paralelo con éste un capacitor de 100nF para evitar que el destello produzca ruidos en los amplificadores de audio o en la mesa de mezcla. Visto de frente, con las inscripciones visibles y los terminales hacia abajo las conexiones del triac son, de izquierda a derecha: Terminal 1, Terminal 2 y Disparo. - 148 - Información de Ultimo Momento: El integrado es un LM324 y la resistencia que no tiene valor y que está entre los pines 8 y 9 del amplificador operacional A2 es de 270K
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    Emulador de Impresora Muchosprogramas (especialmente de DOS) requerían para registrarse imprimir una forma la cual debía ser enviada por correo junto con un cheque o valor semejante. También algunos programas de facturación requieren tener una impresora conectada para funcionar. En esta ocasión presentamos algo realmente simple. Un conector capaz de emular una impresora. Si, incluso si le envía cualquier cantidad de datos el sistema queda libre tan pronto como los componentes internos procesen la operación. Como se ve en el diagrama basta con soldar entre sí seis de las 25 patas del conector. Las restantes deben quedar al aire. Para verificar si funciona basta con conectarlo a la computadora, ejecutar una utilidad de diagnósticos (puede ser MSD) y leer en la pantalla el estado presente. Si reporta que la impresora está conectada, encendida, en línea y desocupada quiere decir que todo salió bien, de lo contrario algo anda mal. Habrá que revisar las soldaduras y demás detalles. Algo a tener en cuenta a la hora de armar el conector y para evitar marearse con la numeración los números de cada uno de los terminales están grabados en el plástico que soportan los pines. - 149 -
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    Modulador de videoa TV This circuit uses an MC1373 to form a TV video modulator. The coil and capacitor connected between pins 1 and 2 should be selected to have a parallel resonance at the carrier frequency of the desired TV channel. The values of 56pf and 0.1uH were chosen for channel 4 carrier frequency of 67.25 MHz. For channel 3 operation, the resonant frequency should be 61.25 MHz (C=75pF, L=0.1uF). Resistors R2 and R3 are chosen to provide an adequate amplitude of switching voltage, whereas R4 is used to lower the maximum DC level of switching voltage below Vcc, thus preventing saturation within the IC. Composite luminance and sync should be DC coupled to luminance input, pin 4. This signal must be within the luma input dynamic range to insure linearity. Since an increase in DC voltage applied to pin 4 results in an increase in RF output, the input signal should have a positive going sync to generate an NTSC compatible signal. As long as the input signal is positive, overmodulation is prevented by the IC. Chrominance information should be AC coupled to chrominance input, pin 5. This pin is internally connencted to a resistor divider consisting of a series 300 ohm and a shunt 500 ohm resistor. The input impedance is thus 800 ohms, and a coupling capacitor should be appropriately used. For a fully commercial application, a vestigial sideband filter will be required. - 151 -
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    Antena activa This circuitshows an active antenna that can be used for AM, FM, and shortwave (SW). On the shortwave band this active antenna is comparable to a 20 to 30 foot wire antenna. This circuit is designed to be used on receivers that use untuned wire antennas, such as inexpensive units and car radios. L1 can be selected for the application. A 470uH coil works on lower frequencies ( AM ). For shortwave, try a 20uH coil. The unit can be powered by a 9 volt battery. If a power supply is used, bypass the power supply with a .04uF capacitor to prevent noise pickup. The antenna used on this circuit is a standard 18" telescoping type. Output is taken from jack J1 and run to the input on the receiver. - 152 -
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    Antena Activa 2 Controladorde puerto paralelo - 153 -
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    This is avery easy and fun to build project that will allow you to control up to eight external devices through your computer's parallel port. You may for instance control different appliances such as lamps, computers, printers, tv sets, radios, music systems, air conditioners, air fans, garden sprinklers and anything else you can think of, all through your computer. You can do a simple test by connecting a LED directly to a ground and any PINs 2 through 9 of your parallel port. The voltage on the parallel connectors is around 4.5V but it drops to around 2V once you connect the LED. You may use a 100 Ohm resistor if you want to, but it is not necessary since the current is very low. Parallel Port Controller Software The Parallel Port Controller is very easy to use and gives you a visual of which devices are turned ON or OFF. In the future versions you will be able to program at what time a particular device should be turned on or off. If you should have any suggestions for any additional features please let us know. The program will work on Windows 98/ME/2000/XP. If it doesn't work than you will have to download and install Microsoft .NET Framework. - 154 -
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    Ultrasonic pest repellent Itis well know that pests like rats, mice etc are repelled by ultrasonic frequency in the range of 30 kHz to 50 kHz. Human beings can’t hear these high-frequency sounds. Unfortunately, all pests do not react at the same ultrasonic frequency. While some pests get repelled at 35 kHz, some others get repelled at 38 to 40 kHz. Thus to increase the effectiveness, frequency of ultrasonic oscillator has to be continuously varied between certain limits. By using this circuit design, frequency of emission of ultrasonic sound is continuously varied step-by-step automatically. Here five steps of variation are used but the same can be extended up to 10 steps, if desired. For each clock pulse output from op-amp IC1 CA3130 (which is wired here as a low-frequency square wave oscillator), the logic 1 output of IC2 CD4017 (which is a well-known decade counter) shifts from Q0 to Q4 (or Q0 to Q9). Five presets VR2 through VR6 (one each connected at Q0 to Q4 output pins) are set for different values and connected to pin 7 of IC3 (NE555) electronically. VR1 is used to change clock pulse rate. IC3 is wired as an astable multivibrator operating at a frequency of nearly 80 kHz. Its output is not symmetrical. IC4 is CD4013, a D-type flip-flop which delivers symmetrical 40kHz signals at its Q and Q outputs which are amplified in push-pull mode by transistors T1, T2, T3 and T4 to drive a low-cost, high-frequency piezo tweeter. For frequency adjustments, you may use an oscilloscope. It can be done by trial and error also if you do not have an oscilloscope. This pest repeller would prove to be much more effective than those published earlier because here ultrasonic frequency is automatically changed to cover different pests and the power output is also sufficiently high. If you want low-power output in 30-50 kHz ultrasonic frequency range then the crystal transducer may be directly connected across Q and Q outputs of IC4 (transistor amplifier is not necessary). - 155 -
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    Pistola de altovoltage Physiological Effects: So that you may understand the danger inherent in the stun gun, let's discuss the physiological effects first. When a high voltage is discharged on the surface of the skin, the current produced travels through the nervous system by exciting single cells and the myelin sheaths that enclose them. When that current reaches a synapse connected to a muscle, it causes the muscle to contract violently and possibly to go into spasms. the longer contact with the high voltage is maintained, the more muscles will be affected. If the high voltage maintains contract with the skin long enough to cause muscle spasms, it may take ten of fifteen minutes before the brain is able to re- establish control over the nerve and muscular systems. How much power is required to cause such spasms? That is not an easy question to answer because, although it is relatively easy to make precise measurements of the power produced by a high-voltage device, it is difficult to rate the human body's susceptibility to shock accurately. Some obvious factors include age and diseases such as epilepsy. But the bottom line is simple: The only one who fools around with a stun gun is a fool!The amount of energy a device delivers is actually the amount of power delivered in a given period of time. For our purposes, it makes sense to talk about energy in joules (watt-seconds). Using a fresh 9.8-volt NiCad battery, the stun gun is capable of delivering peak power pulses of 25,000 watts. Actually, pulses start out at peak power and then decay exponentially. The length of the decay time depends on the components used in the circuit, the ambient temperature, the battery's capacity, and positioning of the output contacts with respect to each other. Assuming that the decay rate is purely exponential, the stun gun can produce about 0.5 joules of energy, provided that the battery is fully charged. Let's put that number in perspective. Both the Underwriter's Laboratory (in Bulletin no. 14) and the U.S. Consumer Product Safety Commission state that ventricular fibrillation (heart attack) can be caused in humans by applying 10 joules of energy. Since the stun gun only generates about half a joule, you might think that a device that produces only one twentieth of the critical amount has more-than-adequate margin of safety. Don't bet on it. A brief contact with the stun-gun's discharge hurts a great deal, but it takes only five seconds of continuous discharge to immobilize someone completely. Let's compare the stun gun's output with a similar device, called a Taser gun, which appeared on the market a while back (and now used by several police forces). You may have seen a film demonstrating just how effective the Taser could be as a deterrent. A foolhardy volunteer was paid an enormous sum of money to have the Taser fired at him. No matter how big, strong, (and stupid) the person was, as soon as the Taser's "darts" hit him, he would collapse to the ground and go into uncontrollable convulsions. The energy produced by the Taser is only 0.3 joules--about 60% of what our stun gun produces! Even so, the Taser has been officially classified as a firearm by the Bureau of Tobacco and Firearms because it shoots its electrode "darts" through the air. Even though our stun gun doesn't operate that way, the Taser puts out considerably less energy than the stun gun. Keep those facts and figures in mind when you assemble and use the device. - 156 -
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    How it Works: Theschematic diagram of the stun gun is shown in Fig. 1. Basically, it's a multi-stage power supply arranged so that each succeeding stage multiplies the voltage produced by the preceding stage. The final stage of the circuit feeds two oppositely-phased transformers that produce extremely high voltage pulses. If that description sounds familiar, you've probably studied capacitive-discharge ignition systems--the stun gun works on the same principles. The first section of the power supply is a switcher composed of Q1, Q2, and the primary windings (connected to leads E, F, G, and H) of T1. When Fire Switch S1 is closed, R1 unbalances the circuit and that causes it to start oscillating. Since base current is provided by a separate winding of T1 (connected to leads C and D), the two transistors are driven out of phase with each other, and that keeps the circuit oscillating. Resistor R2 limits base drive to a safe value, and diodes D1 and D2 are steering diodes that switch base current from one transistor to the other. Oscillation occurs at a frequency of about 10 kHz. The switching action of the first stage generates and AC voltage in T1's high-voltage secondary (leads A nd B). The amount of voltage depends on the battery used, but a battery of seven to nine volts should produce 250 to 300 volts across T1's secondary. That voltage is rectified by the full-wave bridge composed of diodes D3 - D6. Capacitor C2 charges through D7 at a rate that is controlled by R3 The value of capacitor C2 affects the output of the stun gun. The greater the capacitance, the more energy that can be stored, so the more powerful the discharge will be. A larger capacitor gives bigger sparks, but requires more charging time, and that gives it a lower discharge rate. On the other hand, a smaller capacitor gives smaller sparks, but a faster discharge rate. If you wish to experiment with different values for C2, try 3.9µF (as shown in Fig. 1), 7.8µF, and 1.95µF. Those values were arrived at by using one 3.9µF capacitor alone, two of the same in series, and two in parallel. - 157 -
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    Meanwhile, UJT Q3produces 15-µs pulses at a rate of about 20ppm. That rate is controlled by C3 and the series combination of R6 and R7. When a pulse arrives at the gate of SCR1, it fires and discharges C2. That induces a high-voltage pulse in the primary windings of T2 to T3, whose primaries must be wired out of phase with each other. The result is a ringing wave of AC whose negative component then reaches around and forces the SCR to turn off. When the next pulse from Q3 arrives, the cycle repeats. The outputs of the stun gun appear across the secondaries of T2 and T3. The hot leads of those transformers connect to the output electrodes, which should be held securely in position about two inches apart, and which should be insulated from each other and from the environment with high-voltage potting compound. Batteries: The stun gun can be powered with almost any battery that can supply at least 7 volts at 1 amp. A NiCad or NiMh battery would be a good choice; R8 and J1 will allow the battery be recharged without removing it from the case. The higher the battery's voltage, the higher the stun gun's output voltage. Most 9 volt NiCads actually have maximum fully-charged output of only 7.5 volts. However, batteries that deliver 9.8 volts when fully charged are available from several sources. Construction: Keep in mind the fact that the stun gun produces dangerously high voltages, and don't approach the construction of the stun gun with the same nonchalance with which you might build a light dimmer. The circuit can be built on a PC board or on perfboard. Due to the critical nature of the three transformers, we are NOT providing details of winding them. They are(were) available from the source in the parts list. Referring to the parts-placement diagram in Fig. 2, and the photos in Fig. 3 and 4, mount all components except C2, T1, T2, and T3 on you board. Note that several components mount on the foil side of the PC board: C1, D7, and J1. DO not install those parts yet either. After all components (except those mentioned earlier) are installed, check your work very carefully, especially D1-D6, R1, and R3, because T1 will be installed above them, and there will be no chance to correct errors later. After you're absolutely sure that they're installed correctly, install T1 with the black mark on the windings mounted toward C2. Parts List: All resistors 1/4-watt, 5%, unless otherwise noted R1 = 1K R2 = 110 ohms, 1 watt R3 = 2K2, 1 watt R4 = 36 ohms R5,R8 = 100 ohms R6 = 39K R7 = 22K Capacitors C1 = 10uF/25V, electrolytic C2 = 3.9uF/350V, electrolytic C3 = 1uF/25V, electrolytic Semiconductors D1,D2 = 1N4001, 50-volt rectifier D3-D8 = 1N4007, 1000-volt rectifier - 158 -
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    Q1,Q2 = D40D5,power transistor Q3 = 2N2646, UJT SCR1 = 2N4443 Other Components B1 = 9V NiCad battery S1 = SPST momentary pushbutton switch T1 = 12 to 400 volts saturable-core transformer, See text T2,T3 = 50 KiloVolt pulse transformer, 0.32 joules, 400 primary. See text Note: The following components *used* to be available from Information Unliminted, P.O. Box 716, Amherst, NH 03031: T1, T2&T3(or potted), C2, PCB, Case, Charger, 9.8V battery, or a complete kit ($40 in 1992). We do NOT supply any parts whatsoever for this project! Foil-side Components: One of J1's tabs shares a hole on the PC board with resistor R8, which should be mounted already. Solder the tab of J1 that corresponds to the tip (not the barrel) of an inserted plug to the indicated pad. Then mount C1 and D7. last, solder a 1-3/4 inch piece of 18-gauge wire to the barrel pin of J1, and connect the opposite end of that wire to the appropriate pad beneath S1, the FIRE switch. Preliminary Check-out: WARNING: While measuring voltages and currents, keep you face, hands, and all metallic objects away from the high-voltage end of the stun gun. If you want to prod a component, use a NON-conductive rod such as a plastic TV alignment tool. High voltage behaves very differently than low voltage. Any material that retains moisture can serve as a discharge path. THAT INCLUDES WOOD! Also, never work on or use the unit when your hands are wet. Connect a voltmeter (set to a 1000-volt DC range) to ground and to the output of the D3-D6 diode bridge. Then power up the circuit using either a freshly-charged battery or an external supply capable of delivering 9.8 volts at 1 amp. If everything is working properly, you should measure about 400-volts DC at the output of the bridge when you press S1. And please, PLEASE be careful. Being careless or not alert can be a painful shocking experience! If you don't measure that voltage, connect an oscilloscope to the collector of Q1 or Q2. You should see a square-wave with a period of about 100µs. If that waveform is not present, the switching circuit is not operating correctly. Remove power and check your wiring again. Do NOT debug the circuit with a battery connected! Resistor R6 controls the rate at which the UJT (Q3) discharges, and R3 controls the rate at which C2 charges. You can experiment with the values of those components if you are not satisfied with the circuit's high-voltage output. R3 can vary from 2K2 to 4K7. You can also experiment with the value of C2. After the circuit is operating correctly, attach J1 to the board with high-voltage potting compound or RTV. And before you mount the circuit in a case, make sure there's no arcing on the PC board. If there is, you can stop it with a liberal application of RTV, paraffin, or epoxy. - 159 -
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    Cerca eléctrica paraganado Este proyecto es un circuito destinado a la implementación de una unidad electrónica generadora de impulsos de alto voltaje que se conectan a una serie de alambres o cables que forman una cerca eléctrica por medio de la cual se mantiene encerrado un lote de ganado en una determinada área o territorio. Esto se logra por el temor de los animales a recibir los choques eléctricos presentes en los alambres. Aunque los choques parecen fuertes para los seres humanos, para el ganado solamente causaran una molestia debido a su volumen y constitución. La idea básica es relativamente sencilla; se tiene una unidad generadora de impulsos eléctricos de alto voltaje y corta duración conectada por un lado a la tierra por medio de electrodos o varillas de tierra y en el otro a un circuito formado por uno o varios alambres aislados que forman la cerca. En la figura 1 tenemos el diagrama de bloques de la unidad generadora de impulsos o “cerca eléctrica” llamada también “cargador” o “energizador”. Como se puede ver, hay dos generadores de pulsos de bajo voltaje y un bloque de alto voltaje que entrega la señal al alambre de la cerca. En la misma figura podemos ver las características de los impulsos que se requieren las cuales se han obtenido por medio de diferentes pruebas experimentales como las mas adecuadas para este tipo de aplicación. Figura 1 Teoría de funcionamiento Los impulsos se generan inicialmente en una pareja de monoestables contenida en el circuito integrado 556 (doble 555) (IC1) y sus componentes asociados. El primero de ellos genera los pulsos largos (entre 0,5 y 2 seg) y el segundo los pulsos cortos (entre 0,05 y 0,2 seg). El primer circuito pasa su señal al segundo pin desde el pin 5 hacia el pin 8. El tiempo largo esta determinado por la red RC formada por el trimmer de ajuste VR y el condensador C3. El tiempo corto lo determina el circuito por medio de la resistencia R3 y el condensador C4. Esta señal se lleva por medio de R4 a otro generador de pulsos, un 555 (IC2) de frecuencia mas alta, determinada por R6 y C9, que entrega la señal final de control por el pin 3 a D4 y R8 que manejan la base del transistor de potencia Q1 el cual impulsa el primario de la bobina o transformador elevador de voltaje. El diodo LED D5 se utiliza como monitor de los pulsos de control. Los pulsos de alto voltaje aparecen en el secundario de la bobina final para la cual hemos utilizado una bobina común de encendido para automóvil, un elemento de muy fácil consecución. - 160 -
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    Todo el circuitoesta alimentado por una fuente de poder común con su transformador (T1), puente rectificador (D1), regulador de voltaje (IC3) y condensadores (C1 y C6). El sistema está protegido contra cortocircuitos por dos fusibles (F1 y F2). Si se desea, se puede eliminar la fuente de poder y alimentar el circuito por medio de una batería de automóvil de 12V. Estructura de la cerca eléctrica La cerca esta formada por una serie de postes o soportes en los cuales debe ir fijo el alambre o los alambres que se van a energizar. Dependiendo del presupuesto y la disponibilidad, estos postes se utilizan de madera o de concreto y los alambres que llevan energía deben ir aislados con el fin de no descargar los impulsos a tierra a través de ellos. Este aislamiento se puede realizar por medio de un pedazo de tubo o manguera de PVC, figura 3. Dependiendo del tipo y tamaño de los animales, se deben colocar uno, dos o tres alambres. Figura 3 Un elemento muy importante para un buen funcionamiento del sistema es la conexión a tierra, la cual completa el circuito a través del cuerpo del animal. Cuando el suelo donde esta el corral electrificado es húmedo por naturaleza solamente se requiere una o dos varillas de tierra. Si el sitio es seco, se debe conectar varillas como se muestra en la figura 3. Estas varillas deben ser preferiblemente de cobre, de acero galvanizado o de tubería galvanizada para agua con un diámetro de 1/2", una longitud de 1,8 mts y estar enterradas por lo menos 1,65 mts. Además, deben estar interconectadas entre ellas. Para conectarlas al circuito, se utiliza una abrazadera apropiada en la ultima varilla y en la cual se inserta el cable o alambre que va hasta el terminal de tierra de control que debe ser de calibre 12 o 10 AWG. Antes de conectar la cerca al generador de los pulsos de alto voltaje, mida con un multímetro el aislamiento entre los alambres de cerca y tierra. Realice la medida en una escala de ohmios, iniciando con la mas baja y luego subiendo la escala hasta el máximo valor disponible en el instrumento. Si se detecta algún valor en ohmios, hay una fuga o contacto entre el alambre y tierra y la cerca eléctrica no funcionara correctamente. Después de esta verificación, conecte un cable flexible aislado calibre 10 o 12 AWG entre el terminal “vivo” o la salida del aparato. - 161 -
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    Lista de Materiales Resistencias R1,R4, R8 – 1K R2, R5 - 200 R3, R7 – 10K R6 – 4,7K R9 – 1,5K R10, R11 – 3,3M (1/2W) 1 trimer de 250K (VR) Condensadores C1, C2 – 2200uF/25V electrolíticos C3 - 10uF/16V electrolíticos C4 - 2,2uF/16V electrolíticos C5 - 220uF/16V electrolíticos C6, C9 - 0,1uF/50v cerámico C7, C8 - 0,01uF/50V cerámico Semiconductores D1 – Puente rectificador de 1,5A. D2, D3 – Diodo rectificador de 3A. D4 – Diodo de swicheo IN4148 D5 – Diodo led rojo 5mm Q1 – Transistor de potencia 2N3055. Circuito Integrado IC1 – Circuito integrado LM556 IC2 – Circuito integrado LM555 IC3 – Circuito integrado LM7812 Varios T1 – Transformador primario 110/220 sec. 15V 0,5A. T2 – Bobina de encendido para automóvil 12V. F1 – Fusible de 1Amp. F2 – Fusible de 1Amp. I1 – Piloto de Neón - 162 -
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