Sencillo interfono para el hogar.
Pequeña colección de circuitos de intefonos o intercomunicadores para el ámbito doméstico, utilizables para establecer una vía de comunicación entre dos estancias alejadas dentro de un domicilio, dentro de un mismo edificio (entre plantas) o entre dos edificios próximos dentro de una finca (con el jardín o con el cobertizo, o con la caseta de herramientas...), o como intercomunicador con la puerta de acceso de la calle al domicilio, etc...
01- Intercomunicador muy sencillo, con circuito integrado
02- Interfono sencillo, muy parecido al anterior
03- Interfono con teléfonos, para aprovechar viejos teléfonos
04- Interfono LX.1725, con un único circuito integrado
05- Interfono de alta calidad, con dos unidades de intercomunicación idénticas
06- Sencillo interfono a través de la red eléctrica, con pocos componentes y antiguos (descatalogados).
07- Sencillo interfono con tres transistores, a pilas, con pocos componentes y antiguos (descatalogados).
08- Un sensible intercomunicador, alimentado a pila, bastante sencillo.
09- Intercomunicador con 6 componentes, bastante sencillo.
Se trata de un sencillo interfono doméstico en el que un pequeño altavoz de 8 ohmios es usado tanto como micrófono como altavoz. La etapa con el transistor BC109C amplifica en modo base común, proporcionando una buena ganancia de tensión, a la vez que proporciona una baja impedancia de entrada, adecuada para conectar el altavoz y emplearlo como micrófono. La etapa está autopolarizada para permitir variaciones en la ganancia de corriente del transistor.
Un chip ampliticador LM386 es utilizado en modo no inversor como amplificador de potencia para aumentar la ganancia de tensión y manejar un altavoz de 8 ohmios. El potenciómetro de 10 K actúa como control de volumen, y la ganancia máxima global del circuito se ajusta mediante el ajustable de 5 K.
El conmutador de dos circuitos y dos posiciones (DPDT) intercambia las posiciones de los dos altavoces, de manera que siempre uno está funcionando como micrófono y el otro como altavoz. El conmutador se ha de operar manualmente (desde dentro de casa) para permitir la comunicación en uno y otro sentido.
El potenciómetro de volumen de 10 K ha de ser de tipo logarítmico.
El circuito electrónico, conmutador y uno de los altavoces se pueden alojar en una misma caja. El otro altavoz (el altavoz remoto) se conectará a ésta mediante una tirada de cable eléctrico o de cable de altavoces de longitud suficiente, o mejor, con cable coaxial tipo RG174 o similar, con la malla conectada a masa.
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Circuito publicado en Circuit Exchange International |
Este interfono permite la comunicación entre un sótano, altillo, garaje o habitación un poco aislada, donde tengamos nuestro laboratorio o lugar de trabajo, con el resto de la vivienda, y sólo requiere un único transistor NPN y un circuito integrado amplificador de BF tipo LM386.
En este circuito los dos altavoces, de 8 ohmios y 8-10 cm de diámetro, también desarrollan la función de micrófono.
El doble conmutador S1-A/S1-B selecciona si el altavoz AP1, ubicado con el resto del circuito en la habitación o recinto aislado, se utiliza para escuchar o hablar. Normalmente estará en posición "Escuchar", por si alguien desde la vivienda quiere hablarte, y se pondrá en posición "Hablar" cuando se quiera contestar o llamar.
El transistor TR1 se utiliza como amplificador microfónico, adaptando a su vez la impedancia de los altavoces, que es de 8 ohmios.
La señal amplificada por TR1 se entrega a través del condensador electrolítico C3 y el potenciómetro regulador de volumen R6 a la entrada no inversora del circuito integrado IC1, amplificador de baja frecuencia tipo LM386.
La salida del amplificador IC1 se lleva a través del condensador electrolítico C10 y el conmutador S1-B al otro altavoz, el que esté en posición de escucha.
El circuito funciona a 9 voltios, y no se recomienda alimentarlo a pilas, pues éstas se agotan con cierta rapidez, por lo que se recomienda usar un alimentador de 9-12 V.
Se recomienda conectar el altavoz AP2 (altavoz remoto) al amplificador a través de una conexión por cable coaxial tipo RG174 o similar, con la malla conectada a masa.
También se recomienda reemplazar el doble conmutador mecánico S1-A/S1-B por un relé de dos contactos conmutadores y un pulsador para su excitación. Con ello se consigue evitar el riesgo de que el circuito se quede en posición de "Hablar" por olvido.
R1, R4 : 47 ohm R2, R7 : 10 ohm R3 : 4K7 R5 : 330 ohm R6 : Potenciómetro 10 K logarítmico R8 : 680 ohmios C1, C3, C4, C6 : 10 µF electrolítico C2, C8, C10 : 220 µF electrolítico C5, C7, C9 : 100 nF poliéster DL1 : Diodo LED TR1 : Transistor NPN BC108 o similar IC1 : Integrado LM386 AP1, AP2 : Altavoces 8 ohmios y 8-10 cm de diámetro S1-A/S1-B : Doble conmutador S2 : Interruptor
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Circuito publicado en la revista Nueva Electrónica (Edición española) |
¡¡ No tires aún esos viejos teléfonos !!
Se pueden comprar interfonos de todo tipo: listos para ser utilizados o de construcción propia, cada uno más bonito que el otro y a veces tan complicados en el uso para que nadie vaya a utilizar todas las opciones. Pero también se pueden realizar de forma más sencilla y más barata, con el uso de algunos teléfonos en desuso.
Muchas veces es una pena tirar algo. Seguro que va por los teléfonos en desuso del tipo no-inalámbricos, ya sabes: los aparatos viejos que aún estaban conectados a la red telefónica (analógica) con una conexión fija de dos hilos. Con dos de estas dispositivos y un par de componentes electrónicos puedes construir un útil interfono. Útil para la comunicación entre el cobertizo del jardín y la casa, o entre la planta superior y la planta baja.
En principio tenemos para nuestro interfono suficiente con dos viejos teléfonos (analógicos) que simplemente se conectan en serie. Por desgracia no se puede utilizar tan fácilmente el timbre de estos teléfonos como señal de llamada. Para que funcione el timbre haría falta una tensión alta especial, consistente en una tensión alterna de alrededor de 75 voltios con una frecuencia de 25 Hz.
Nosotros lo hacemos con un zumbador normal de 5 V de corriente continua (zumbador DC) en serie con un diodo zener. La tensión de la alimentación para el circuito de interfono tiene que ser lo suficientemente alta como para suministrar una "corriente de línea" de 25 mA en los dos teléfonos puestos en serie. Con nuestros teléfonos llegábamos a necesitar 12,7 V, de tal forma que utilizábamos una tensión de alimentación estándar de 15 V. La tensión necesaria se puede determinar fácilmente si dispones de una fuente de alimentación de laboratorio con displays para tensión y corriente: aumenta la tensión lentamente y mira con qué tensión hay una corriente de 25 mA.
La tensión restante (en nuestro ejemplo 15 - 12,7 = 2,3 V) se disipa sobre la resistencia R1; el valor sale la tensión restante y la corriente de línea deseada: R1 = 2,3 V / 25 mA = 92 ohm; redondeando se queda en 100 ohm. Dependiendo de los teléfonos utilizados puede ser necesario cambiar el valor de esta resistencia y también una tensión de alimentación algo más alta.
Los diodos zener deben tener un valor un poquito más alto que la mitad de la tensión de alimentación; en nuestro caso, con una tensión de alimentación de 15 V hemos optado por 8,2 V.
El funcionamiento de todo el conjunto no es difícil de entender. En el caso de que ambos teléfonos estén colgados caerá sobre cada diodo zener la mitad de la tensión de alimentación lo cual no es suficiente para que entren en conducción. Esto significa que los zumbadores tampoco reciben corriente: hay un silencio tremendo. Hasta que uno de los teléfonos de ambos lados de la línea se descuelgue: la impedancia del aparato en cuestión baja para que la tensión en el otro lado de la conexión telefónica aumente fuertemente, y de tal forma que el diodo zener de ese lado entre en conducción. Entonces la corriente puede fluir por el zumbador para que éste haga su sonoro trabajo.
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Por último algunos detalles: C2 y C3 desacoplan los zumbadores; esto es necesario dado que los zumbadores de corriente continua, aparte de producir mucho ruido, también generan muchas interferencias. Las resistencias R2 y R3 se hacen cargo de que fluya una corriente mínima antes de que los zumbadores se activen; esto evita la posibilidad de generar una señal de llamada "en falso".
La foto ofrece una impresión de los dos circuitos construidos (uno por cada teléfono). Los circuitos están interconectados a través de un cable de dos hilos (por ejemplo desde el cobertizo hasta la casa). A través de esta conexión no sólo pasa la comunicación sino también la alimentación de ambos circuitos.
Nota: conectar la línea de dos hilos de la siguiente manera: x con x (un hilo) e y con y (el otro hilo). Con esto los dos teléfonos quedan conectados en serie.
Hemos utilizado los conectores RJ11 de 6 vías para montaje en PCB (circuito impreso) para la conexión de los teléfonos al circuito. Esto hace que experimentar con diferentes teléfonos sea más fácil.
Una última observación: Los teléfonos de cada lado no necesitan ser idénticos, pero si es aconsejable. Nosotros utilizábamos dos teléfonos diferentes y el circuito no funcionaba peor.
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Circuito publicado por la revista internacional Elektor (Edición española) |
Son muy diversas las situaciones en las que se precisa una comunicación de voz más o menos permanente entre varios puntos de una casa u oficina. Si el sistema telefónico del emplazamiento no lo permite se puede construir este sencillo interfono.
Sus aplicaciones son múltiples. Por ejemplo, si suena el timbre de casa, con el interfono se puede saber quien llama a la puerta, es decir, puede realizar las funciones de portero automático.
Quienes trabajen cara al público en pequeños negocios pueden estar constantemente comunicados con el personal que trabaje en la trastienda o en los despachos.
Dentro de una vivienda unifamiliar se pueden conectar zonas poco frecuentadas con otras que sí lo son, por ejemplo el desván con la cocina o el garaje con la sala de estar.
Cuando resulta de gran utilidad es, sin duda, cuando las personas que lo utilizan tienen mermadas sus posibilidades de movimiento. La instalación de un punto cerca de una persona enferma permite un contacto permanente con ella.
De igual forma puede ser utilizado también para tener supervisados a los niños pequeños, controlando si duermen adecuadamente o tienen algún problema.
Sin duda hay muchas más situaciones donde este tipo de dispositivos se pueden utilizar.
Una vez expuestas algunas posibles aplicaciones del interfono pasamos a detallar su esquema eléctrico y su realización práctica.
Observando el esquema eléctrico se puede apreciar que para realizar este intertono sólo son necesarios 1 transistor, 2 integrados y sus componentes auxiliares, y dos 2 altavoces integrados en dos pequeñas cajas acústicas.
El funcionamiento del circuito se basa en el hecho de que un altavoz también puede funcionar como micrófono si se hace vibrar su membrana con ondas sonoras.
Así, cuando al emisor del transistor TR1 se conecta el altavoz AP1, situado a la izquierda en el esquema eléctrico, éste funciona como micrófono, mientras que el altavoz AP2, situado a la derecha en el esquema eléctrico y conectado a la salida de IC1, funciona como altavoz.
En cambio cuando deseemos que AP1 funcione como altavoz hay que conectarlo a la salida del integrado IC1, mientras que AP2, para funcionar como micrófono, ha de conectarse al emisor del transistor TR1.
La función de selección de la doble función de AP1 y AP2 la realiza el doble conmutador S1/A-S1/B, conectándolos a la entrada o a la salida según se quiera hablar o escuchar.
Todo sería muy sencillo si no se presentara el siguiente problema: El integrado amplificador IC1, un SN76001, precisa en su entrada (terminal 7) una impedancia no inferior a 22.000 ohmios.
Desafortunadamente ningún altavoz tiene impedancias de este tipo, en nuestro caso (y en la gran mayoría) está alrededor de 8 ohmios.
Para solucionar este problema hemos realizado un adaptador de impedancia utilizando el transistor TR1 como amplificador con base a masa, disponiendo de una baja impedancia de entrada y de una elevada impedancia de salida, como la solicitada por la entrada de IC1.
El potenciómetro R3, conectado al colector del transistor TR1, se utiliza para ajustar el volumen de la señal BF.
Para alimentar el interfono se precisa una tensión estabilizada de unos 12 voltios.
Para obtener esta tensión hemos utilizado el integrado estabilizador IC2 que, al ser un L.7810, debería proporcionar en teoría una tensión estabilizada de 10 voltios.
Esto no es así ya que su terminal de masa está conectado al diodo LED DL1, que eleva unos 2 voltios la tensión en la salida de IC2. De esta forma el diodo LED, además de elevar la tensión, indicará mediante su encendido cuando el interfono está alimentado.
Una de las ventajas ofrecidas por este interfono es que permite utilizar para conectar los altavoces cable de cobre común aislado de plástico, como por ejemplo el utilizado en instalaciones eléctricas.
En la realización práctica del circuito se recomienda dotar un zócalo adecuado para el circuito integrado IC1 (recordando que la muesca que presenta en uno de sus extremos ha de coincidir con la patilla 1 del integrado), y tener en cuenta la polaridad de elementos tales como el transistor, los diodos leds y los condensadores electrolíticos.
El circuito impreso, con el transformador de alimentación, se alojará en una caja con un panel frontal de altura suficiente, en el cual se fijarán los dos interruptores-conmutadores (S1 y S2), el potenciómetro de volumen (con el mando correspondiente acoplado a su eje, previamente recortado de longitud), el portaled que alojará al led DL1, y dos jacs de 3,5 mm monofónicos hembras para la conexón de los dos altavoces externos. La altura de este panel ha de ser lo suficiente para que el transformador de alimentación quede correctamente alojado en la caja.
Se deberá realizar las conexiones adecuadas con hilo aislado entre el conmutador S1 (hablar/escuchar) y los dos jacks de salida a los altavoces.
Los dos altavoces, alojados en sendas cajas acústicas, se cablearán hasta el amplificador con cable blindado o cable eléctrico convencional (no blindado), conectando en el otro extremo de cada cable un jack macho de 3,5 mm monofónico, para ser enchufado a los jacks del frontal de la caja.
Completado el montaje, al poner en marcha el circuito, deberá lucir el diodo led al actuar el conmutador S2. Si no fuera así, posiblemente sea debido a que que el diodo led ha sido conectado de forma invertida. En este caso, el interfono no podrá funcionar, ya que el integrado estabilizador IC2 no proporcionará ninguna salida de tensión.
R1 = 10.000 ohmios R2 = 2,2 megaohmios R3 = Potenciómetro 10.000 ohmios R4 = 100 ohmios R5 = 22.000 ohmios R6 = 680 ohmios R7 = 180 ohmios R8 = 1.000 ohmios C1 = 10 microF. electrolítico C2 = 10 microF. electrolítico C3 = 470.000 pF poliéster C4 = 1.000 pF cerámico C5 = 100.000 pF poliéster C6 = 220 microF. electrolítico C7 = 47 microF. electrolítico C8 = 470 pF cerámico C9 = 47 pF cerámico C10 = 10 microF. electrolítico C11 = 100.000 pF poliéster C12 = 470 microF. electrolítico C13 = 470 microF. electrolítico C14 = 1.000 microF. electrolítico RS1 = Puente rectificador 100V 1A DL1 = Diodo LED TR1 = Transistor NPN BC547 IC1 = Integrado SN76001 AN IC2 = Integrado L.7810 T1 = Trasformador de red, secundario 12V 0,5A S1/A+B = Doble conmutador S2 = Interruptor AP1-AP2 = Altavoces 8 ohmios
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Publicado en la revista Nueva Electrónica (edición española) |
Se trata de un interfono o intercomunicador de alta calidad, que también puede ser usado para monitorizar una habitación.
El circuito consta de dos unidades de intercomunicación idénticas. Cada unidad contiene una fuente de alimentación, un preamplificador de micrófono, un amplificador de audio y un circuito de relé de conmutación PTT (Push To Talk, Pulsar para hablar). Sólo dos hilos son necesarios para conectar ambas unidades entre sí. Debido a la baja impedancia de los preamplificadores de micrófono, no es necesario el empleo de cable apantallado para conectar ambas unidades, se puede emplear cable ordinario de dos hilos para altavoces o para conducciones eléctricas.
El esquema de cada unidad puede ser dividido en 4 partes: fuente de alimentación, preamplificador de micrófono, amplificador de audio y circuito PTT. La fuente de alimentación está diseñada para que siempre esté funcionando, por lo que no dispone de interruptor de encendido/apagado. Se emplea un transformador estándard cuyo secundario es de 12 Vrms y con una potencia de 12 VA. Se equipan fusibles en el circuito primario y también en el secundario del transformador, éste antes del rectificador. Este fusible es de 1 A de tipo lento de fusión, para así poder aguantar los picos de corriente que se originan cuando el condensador electrolítico de filtrado después del rectificador se carga desde cero voltios.
El preamplificador de micrófono es un preamplificador de dos transistores BC109C acoplados directamente. Pueden usarse transistores BC108B en lugar de los BC109C. El micrófono empleado es un micrófono de condensador electrete de 3 terminales. Es un tipo de micrófono muy popular que requiere una pequeña corriente de alimentación para funcionar. El preamplificador mostrado funciona bastante bien, pues tiene una alta ganancia y baja distorsión. El segundo transistor está polarizado a aproximadamente la mitad de la tensión de alimentación en su emisor, lo que permite el margen de salida máximo para señales o voces fuertes. La ganancia del preamplificador puede ser ajustada mediante el ajustable de 10 K asociado al primer transistor. La sensibilidad del circuito es muy alta, y el tic-tac de un reloj puede ser fácilmente escuchado por el interlocutor distante a través del interfono.
El amplificador de audio está basado en el popular chip amplificador LM380 de National Semiconductor. Con 50 mV en su entrada proporciona una potencia de 2 Wrms sobre un altavoz de 8 ohmios. La elección del altavoz determina la calidad global del sonido reproducido. Un pequeño altavoz será pobre en la reproducción de bajos. Yo he usado un viejo altavoz de 8 pulgadas de radio. El condensador de 4,7 µF conectado en la patilla 1 del LM380 ayuda a filtrar el zumbido de red eléctrica procedente de la fuente de alimentación. Puede ser aumentado a 10 µF para obtener mejor rechazo de zumbido de red.
El circuito PTT (push to talk) es muy simple. Se emplea un relé miniatura para circuito impreso para conmutar entre la salida del preamplificador de micrófono y la entrada del amplificador de audio. En la posición normal de reposo del relé, su contacto está cerrado sobre la entrada del amplificador de audio, quedando la unidad en posición de "escucha". Mediante un pulsador ordinario (no biestable) se activa el relé, poniendo la unidad en posición de "habla". El condensador de 100 µF en paralelo con la bobina del relé tiene dos funciones. Por un lado evita la aparición de parásitos y tensiones autoinducidas en la bobina al operar y soltar el pulsador, que pueden ser de tensión elevada y pueden afectar a los semiconductores. Y por otro lado, introduce un retardo en la liberación del relé al liberar el pulsador. Este retardo es deliberado, y previene que la última palabra sea cortada si se suelta el pulsador antes de tiempo.
Este intercomunicador no incluye un pulsador de llamada. Ello es así simplemente porque ha sido diseñado de manera que cuando alguien hable desde una de las unidades sea escuchado inmediatamente en la otra unidad, y viceversa.
Su ajuste es sencillo. Ajuste el volumen de cada unidad a un nivel confortable y ajuste el nivel de micrófono de cada unidad (mediante la resistencia ajustable del preamplificador) mientras habla a un nivel de voz normal, mientras otro le escucha en la otra unidad. No necesita hablar muy cerca del micrófono, éste puede captar su voz desde cualquier otra parte de la habitación.
Si la conexión por cable entre ambas unidades es larga, hay tendencia a que el cable de unión pueda captar zumbidos eléctricos o interferencias de radio. Para defenderse de estos problemas hay varias soluciones. Una de ellas es emplear un cable de dos hilos paralelos que se retuercen a lo largo del cable. Las interferencias captadas en cada media vuelta de ambos hilos se cancela con las captadas en la siguiente media vuelta (pues son aproximadamente iguales, pero de sentidos opuestos). Otro método es emplear un pequeño condensador de 100 nF entre el contacto común de cada relé y masa. Ello permite derivar las altas frecuencias (de radio) a masa. Otro método es usar una resistencia de bajo valor, de alrededor de 1 K en lugar del condensador. Ello permite derivar a masa los zumbidos e interferencias de radio, pero también derivará las señales de voz. Sin embargo, como la impedancia de salida de cada preamplificador es baja, y el nivel de las señales de voz es alto, el efecto de esta resistencia sobre las señales de voz será bajo, pero sí reducirá apreciablemente las señales interferentes a un nivel aceptable.
El patillaje del LM380 mostrado en el esquema se detalla en los siguientes dos dibujos. En el esquema, el LM380 es representado como un triángulo, y la numeración y uso de las patillas se muestran en los siguientes dos dibujos. Las patillas marcadas como "NC" son patillas sin uso ("No Conection").
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| Patillaje del LM380. | ||
Corey Rametta ha diseñado la placa impresa para este proyecto. Primero, a tamaño mayor, se muestra la disposición de los componentes. Tenga en cuenta que las pistas están en una de las caras de la placa, y los componentes se disponen sobre la otra cara.
A continuación se muestra la placa impresa en su tamaño real, vista por la cara de las pistas.
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Circuito diseño de Andy Collinson. |
La mayor parte de los sistemas de intercomunicadores funcionan alimentados por la red eléctrica, y existe la posibilidad de emplear la propia red eléctrica para transportar las señales.
Esto permitiría conectar dos unidades de intercomunicación a través de la red eléctrica, en lugar de tener que emplear una tirada de cable aparte como ocurre en la mayoría de los interfonos. Además, ello permite además que podamos mover de sitio cualquiera de las unidades de intercomunicación, basta cambiarla de enchufe dentro del domicilio del usuario para que esté de nuevo operativa (son unidades transportables).
Pero la red eléctrica presenta tensiones eléctricas elevadas, que son muy peligrosas. Se ha de garantizar que el usuario no toque accidentalmente puntos del circuito sometidos a tension de red (típicamente los circuitos se han de alojar en cajas de plástico).
Para conseguir la transmisión de señales de audio a través de la red eléctrica, lo que se hace es enviarlas moduladas sobre una portadora de alta frecuencia, del orden de 50 a 300 kHz, valores de frecuencia muy apartados de los 50-60 Hz de la frecuencia de red eléctrica. Ello permite separar fácilmente en las unidades de intercomunicación las señales de alta frecuencia de la corriente alterna de red eléctrica (debido a la gran diferencia de impedancia de los componentes empleados para ello a la frecuencia de las señales y a la frecuencia de red eléctrica).
Al operar con altas frecuencias, la instalación de la red eléctrica dentro del domicilio del usuario presenta a éstas altas capacidades entre conductores de la instalación, por lo que se producen importantes atenuaciones de las señales de alta frecuencia, limitando el alcance de éstas. Además la presencia de bobinas e inductancias detiene las señales de alta frecuencia, algo que por otro lado es útil para evitar que las señales se propaguen fuera del domicilio del usuario hacia otros domicilios por la red eléctrica: La bobina del contador de red eléctrica del usuario presenta una elevada impedancia a dichas señales, impidiendo que éstas escapen fuera del domicilio del usuario.
Por otro lado, la presencia de aparatos conectados a la red eléctrica, con motores, interruptores, etc... son una fuente de ruidos que pueden afectar seriamente a las señales de alta frecuencia. Por ello en este tipo de intercomunicadores se emplea normalmente la modulación de frecuencia (FM) sobre la portadora de alta frecuencia, que es menos propensa a los ruidos radioeléctricos.
Aquí se muestra un sencillo interfono por red eléctrica publicado en una antigua revista de electrónica española a finales de los años 1960's o principios de los 1970's (alguno de los componentes indicados son muy antiguos y ya no se fabrican, aunque se pueden sustituir por otros más modernos). En este caso, se emplea una portadora de 80 kHz que es modulada en AM por las señales de audio. Al emplearse la modulación de AM, las tranmisiones son muy susceptibles a los ruidos eléctricos provocados por los aparatos domesticos e interruptores conectados a la red eléctrica, pero normalmente éstos no son lo suficientemente fuertes como para no permitir la escucha, aunque eso sí, este montaje no esta indicado para ser utilizado en fabricas y/o oficinas donde hay muchos aparatos conectados a la red eléctrica, y que pueden generar mucho ruido e interferencias a través de la red eléctrica.
Mirando el esquema, se observa que está constituido por dos transistores, y está alimentado directamente de la red eléctrica (sin el uso de un transformador reductor de tensión) a través de un reductor de tensión resistivo-capacitativo (R12, R13, R14, C12, C13, C14), un puente rectificador de tensión (D1), y una etapa de filtrado de la tensión rectificada (C8, C9, R10). Como se puede ver, el circuito no está aislado completamente de la tensión de red eléctrica. (Nota: El circuito funciona con positivo de alimentación conectado a masa).
Un altavoz de media impedancia (150 ohm) se emplea tanto como altavoz en escucha, como micrófono al hablar. Un conmutador de tres circuitos (A,B,C) y dos posiciones, de tipo pulsador, se emplea para conmutar entre la posición de habla (H) y de escucha (E) de la unidad.
En la posición de habla (H), el altavoz es usado como micrófono. En esta posición, el transistor TR1 actúa como oscilador de alta frecuencia a la frecuencia de 80 kHz (frecuencia determinada por L1 y C1), mientras que TR2 actúa como preamplificador de la señal entregada por el altavoz (usado como micrófono) sobre su base (a través del circuito C del conmutador), y modula en amplitud al oscilador de 80 KHz modulando la corriente que circula por el colector de TR1 (a través de los circuitos B y A del conmutador, y la bobina osciladora L1).
El oscilador entrega su señal a la red eléctrica a través del arrollamiento L2 acoplado a la bobina osciladora L1, y los condensadores C10 y C11. Estos condensadores (igual que C12 y C13) son de alta tensión (ya que están conectados directamente a la red eléctrica), pero presentan una alta impedancia a la frecuencia de red eléctrica (50 Hz), pero muy baja a la frecuencia de 80 kHz, por lo que bloquean eficazmente la tensión de red eléctrica permitiendo el paso de las señales de 80 kHz.
En la posición de escucha (E), TR1 ahora actúa como sencillo detector activo de amplitud sintonizado en 80 kHz, y TR2 como amplificador de audio con salida hacia el altavoz. Las señales de 80 kHz que llegan por la red eléctrica son separadas de la tensión de red eléctrica mediante C10 y C11, y aplicadas al detector TR1 a través de L2-L1. TR1, por su polarización, funciona de zona no lineal, por lo que detectará las señales de 80 kHz moduladas en amplitud, obteniéndose las señales de audio sobre la resistencia R9. Estas señales son aplicadas a la base de TR2, que las amplifica y las entrega al altavoz (que actúa como impedancia de carga de colector de TR2).
El circuito no presenta un aislamiento efectivo de la red eléctrica, por lo que se deberá alojar en una caja de plástico para garantizar que el usuario no toque accidentalmente alguna parte del circuito, en la qu epueden haber tensiones peligrosas.
No se dispone del artículo original de este circuito, por lo que no sabemos de qué orden es la tensión rectificada presente en C8 y C9, que alimenta al resto de la circuitería. Se sugiere disponer en paralelo con C8 un diodo zéner de 18 V para limitar la tensión rectificada de red en caso de sobretensiones en la red eléctrica o en caso de fallo del circuito transistorizado.
R1 = 47K R2 = 10K R3 = 10 ohm R4 = 470 ohm R5 = 1K R6 = 33K R7 = 39 ohm R8 = 4K7 R9 = 2K2 R10 = 100 ohm R11 = 100K R12 = 220 ohm, 1W R13 = 1K, 1W R14 = 220 ohm, 1W Todas las resistencias de 1/2W 10% C1 = 15nF, cerámico C2 = 3n9F, cerámico C3,C6 = 10µF, 16V, electrolítico C4 = 0,47µF, cerámico C5 = 0,22µF, poliester C7 = 0,1µF, poliester C8,C9 = 250µF, 50V, electrolítico C10,C11 = 0,1µF 400V, poliéster C12,C13 = 1µF, 400V, poliéster C14 = 0,1µF 160V, poliéster C15 = 0,22µF, cerámico TR1 = Transistor BF PNP tipo AC188 (de germanio) TR2 = Transistor BF NPN tipo AC187 (de germanio) D1 = Rectificador puente tipo BY122 A-B-C = Conmutador pulsador de 2 posiciones 3 circuitos. Altavoz de 3 pulgadas, 150 ohmios de impedancia a 1 KHz
L1 : Sobre un soporte de cartón o plástico de diámetro ligeramente superior a 10 mm, devanar 49 espiras juntas de hilo de cobre esmaltado de 0,4 mm de diámetro (1-3), sacando una toma en la 9ª espira (2-3).
L2 : 22 espiras (1-2) del mismo hilo y en un soporte de idénticas características que L1. Ambos soportes deberán entrar suavemente en una barra redonda de ferroxcube (ferrita) de 140 mm de largo y 10 mm de diámetro.
Este circuito es antiguo, de finales de los 60's o principios de los 70's, y algunos de los componentes actualmente no se fabrican. TR1 y TR2 son tipos de germanio de baja-media potencia muy usuales de aquella época, con características:
P = 1 W máximo Ic = 1 A max hFE = 200 a Ic = 0,3 A VCBO = 25 V max VCEO = 15 V máx fT = 1,5 MHz (AC188) / 5 MHz (AC187)
Se puede probar sustituirlos por tipos de silicio de potencia, corrientes y ganancias parecidas, o de prestaciones parecidas, como pueden ser:
Tipos NPN (posibles sustitutos del AC187): 2N2854 2N2849 2N2789 2N2864 BSY86 BC368 BC635 BD135 BD137 BD139 BD226 Tipos PNP (posibles sustitutos del AC188): 2N2801 2N2905 2N3134 2N3502 2N3503 BC369 BC636 BD136 BD138 BD140 BD227 (Los tipos BD son de mayor potencia que los tipos BC)
Puede ser suficiente sustituirlos por alguno de los tipos indicados, pero si dan problemas de funcionamiento, puede modificarse la polarización de base de los transistores, ya que para los tipos de germanio VBE = 0,2-0,3 V , mientras que para los de silicio VBE = 0,6-0,7 V. Es decir, para un tipo de silicio, la tensión de base varía en 0,3 V - 0,4 V respecto a uno de germanio en una configuración similar. Se debería retocar las resistencias de polarización de base de los transistores sin que varíe notablemente la corriente que circula por ellas para adaptarlas a la polarización de base de los transistores de silicio. En este montaje, se puede hacer disminuyendo algo los valores de R1 para TR1, y R6 para TR2, y aumentar algo los valores de R2 y R8 respectivamente.
Para el puente rectificador D1 se puede utilizar cualquier puente rectificador de 220 V 500 mA por ejemplo, o realizarlo con diodos rectificadores discretos como son los tipos 1N4004 a 1N4007.
Finalmente posiblemente sea bastante difícil conseguir un altavoz de media impedancia, se indica en el circuito original un altavoz de 150 ohmios de impedancia a 1 KHz, que no son hoy en día altavoces fáciles de encontrar (si es que se encuentran aún). Una alternativa podría ser el uso de altavoces ordinarios de 8 ohmios (ó 4 ohmios) junto con un transformador de BF adaptador de impedancias (4 u 8 ohm a 150 ohm), pero los transformadores de baja frecuencia tampoco son actualmente muy comunes, por lo que se puede probar emplear en su lugar un pequeño transformador de red eléctrica adecuado. Aunque éstos no están diseñados para aplicaciones de audio, dado que tampoco se requiere en este tipo de circuitos una alta calidad de audio, se puede probar usarlo. Dado que para cualquier transformador ideal la relación de transformación de tensiones y la relación de transformación de impedancias están relaccionadas con la siguiente expresión:
( Z1 / Z2 ) = ( V1 / V2 )2
y tomando una relación de transformación de impedancias de 20 (160 ohm a 8 ohm), resultará una relación de transformación de tensión en torno a 4,5 , por lo que se podría emplear pequeños transformadores de 220 V a 50 V, de 125 V a 30 V, aunque todo es cuestión de ensayar distintos transformadores de red.
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Circuito publicado posiblemente en la antigua revista Radiorama |
El intercomunicador es un dispositivo que debería encontrarse instalado en todos los servicios profesionales, incluso en las dependencias particulares, para facilitar la comunicación instantánea entre dos puntos separados. Bien es verdad que, en la actualidad, existen muchas instalaciones de esta clase de intercomunicación puestas en servicio, tanto en fábricas, almacenes y despachos, así como en viviendas particulares, como teléfono de emergencia, para controlar las llamadas efectuadas desde el portal, y como "monitor" de lo que pueda pasar en la habitación destinada a los niños en los casos de enfermedad, o como control de la placidez del sueño del bebé. Pero estos modelos de intercomunicadores comerciales, al ser más o menos laboriosos, según su composición, resultan un tanto complicados para el experimentador principiante. Por esta razón, y teniendo en cuenta que al que se inicia le interesa conocer circuitos de fácil realización, para ir introduciéndose poco a poco de lleno en proyectos de más envergadura constructiva, el que presentamos en esta edición de RADIORAMA es extremadamente simple, sin complicaciones, y sin que por ello sea deficiente como tal intercomunicador, por lo que su circuito lo catalogamos dentro de la gama constructiva para principiantes. No necesita transformador alguno, los problemas de conmutación han sido simplificados e incorpora muy pocos componentes, por lo que su montaje resulta bastante sencillo y al mismo tiempo económico, factor éste muy importante.
El intercomunicador que vamos a describir aquí es un sistema de dos estaciones, pero realizado de forma que pueda establecerse e iniciarse la conversación desde cualquiera de ellas. Generalmente, el equipo más simple de intercomunicación consta de una estación principal y otra auxiliar que es el punto alejado. La estación principal es la que incorpora los controles de mando, por ser el punto desde el cual emanan las órdenes; mientras que la auxiliar, al disponer tan sólo de un altavoz (que también hace de micrófono oportunamente) es la que recibe las órdenes a cumplimentar procedentes de la principal. Con este sistema, el punto alejado no puede ponerse en comunicación directa con la principal cuando lo desee, si no se emplea algún medio de advertencia previo, para que la estación principal disponga los controles adecuadamente y pueda efectuarse la comunicación oportuna. En efecto, para paliar este inconveniente se suele adaptar en la estación auxiliar un sistema de llamada sonora para advertir a la principal que se desea realizar una intercomunicación.
Pues bien, con nuestro equipo de intercomunicación no es necesaria la señal de llamada previa dado que, como decíamos anteriormente, dispone de un circuito por el que se puede iniciar la conversación y, por lo tanto, la intercomunicación, desde cualquier punto indistintamente. Para ello basta añadir en la estación auxiliar un conmutador pulsador y una pila eléctrica, además del altavoz.
Veamos ahora el circuito completo de intercomunicación, acopladas entre sí las dos unidades, la principal y la auxiliar. La figura 1 corresponde al esquema del equipo de intercomunicación, en la que se observa el circuito de la estación auxiliar, conectada al circuito de la principal mediante conexiones representadas con líneas a trazos, así como la posición de las llaves de interconexión en posición de reposo. En el momento en que uno cualquiera de los puntos extremos de la interconexión inicia la comunicación, dispone su llave conmutadora en la posición pulsada y el circuito quedará cerrado. Pero veamos un ejemplo práctico, aunque sea gráficamente, para poder comprender el desarrollo comunicativo entre los dos puntos.
Supongamos en primer lugar que quien inicia la comunicación es la estación principal. El operador acciona su llave conectora, que en este caso es un conmutador pulsador de dos posiciones y cuatro circuitos, cerrando con ello los tres circuitos siguientes: por uno de ellos se toma el suministro de alimentación de la pila; por otro se dispone el altavoz como micrófono y por el tercero se cierra el circuito de salida del amplificador con el altavoz alejado. Para poder seguir la conversación entre las dos estaciones, el operador de la central debe accionar su llave en una y otra posición (pulsar y soltar) para poder hablar y escuchar, según los casos. A esta llave se le suele llamar de "escucha y habla", y sólo dispone de ella la unidad principal. Claro que, para que haya posibilidad de comunicación en el momento en que la llave se encuentre en "reposo", o sea, en la posición de "escucha", tiene que existir una fuente de alimentación que suministre potencia al circuito amplificador. Esto es, precisamente, lo que hace la estación remota al cerrar el circuito mediante su llave conmutadora, en el momento en que oye la llamada del operador de la central.
Supongamos ahora que es la estación auxiliar la que inicia la comunicación. Como quiera que al estar la unidad intercomunicadora en la posición de reposo no existe corriente de ninguna clase que la alimente, el operador de la estación auxiliar deberá accionar su llave con el fin de cerrar el circuito de la alimentación suministrada por la pila eléctrica que incorpora. En esta posición, y al hablar ante su altavoz (convertido en micrófono por medio de la conexión procedente de la central), el operador de la estación principal oirá su llamada y responderá accionando su conmutador-pulsador (apretando el botón) para poder pasar a la posición de "habla", ya que la escucha puede realizarla directamente, sin necesidad de accionar el control de intercomunicación.
Terminada la conversación, los operadores de la estación central y de la auxiliar dejarán en reposo sus llaves conmutadoras, con lo que las pilas quedarán desconectadas, permaneciendo el intercomunicador en posición de reposo, en espera de que se realice una nueva llamada desde cualquiera de los dos puntos de interconexión.
Cada una de las dos estaciones incorporan los elementos siguientes: la estación auxiliar se compone de un altavoz de 3 pulgadas, de un conmutador tipo pulsador y de una pila eléctrica de 9 V, todo ello ubicado convenientemente en el interior de una caja adecuada. La estación maestra incorpora la totalidad del circuito amplificador (figura 1), conmutador-pulsador de "escucha y habla", y el altavoz, también de 3 pulgadas. Cualquiera de los altavoces incorporados se convierte en micrófono en los momentos de hablar, cuya conversión se realiza automáticamente por medio de la conmutación originada por el conmutador-pulsador de la estación central.
Hay que tener en cuenta que no todos los altavoces son adecuados para instalar en el circuito; necesitan disponer de una impedancia conveniente adecuada con la impedancia de entrada y salida del amplificador, la cual deberá ser alta; de unos 100 a 150 ohmios.
Con respecto al circuito amplificador, podemos observar que el transistor TR1 se encuentra montado en la configuración denominada "base común", toda vez que la base se encuentra conectada al negativo de la línea de alimentación vía C1 (condensador de 10 µF), cuya polarización de base corre a cargo de la resistencia R1 y la carga colectora la sobrepone la resistencia R2.
Las características de un circuito amplificador a transistores en la configuración base común son que la impedancia de entrada es baja, la impedancia de salida es alta y la tensión de ganancia también es alta. La típica impedancia de entrada por emisor, en esta misma configuración, resulta ser de unos 50 ohmios; por lo tanto, al ser el altavoz de 150 ohmios se consigue un compromiso de adaptación con la entrada al utilizarlo como micrófono. El emisor del transistor TR3 está, en este caso, a un potencial positivo y la base es de acoplamiento directo hacia el colector del transistor TR2, al tratarse de transistores de diferente clase. Este arreglo resulta muy apropiado para combinar las polarizaciones oportunas y así poder disponer, tanto el "micro" como el altavoz, sobre un potencial negativo.
La salida del primer paso amplificador (transistor TR1) se encuentra conectada a la base del transistor TR2, a través del condensador de acoplo C2; este transistor ayuda a amplificar la señal. La polarización de su base es proporcionada mediante la resistencia R3 y la carga colectora por la resistencia R4.
Ambos transistores, TR1 y TR2, son NPN de alta ganancia, mientras que el transistor TR3 es PNP.
El circuito amplificador propiamente dicho es bastante eficiente, a pesar de su sencillez, pues con sólo una corriente de 7 mA la salida consigue alcanzar los 200 mW.
Aun cuando en su momento oportuno se encuentren las dos llaves, S1 y S2, en la posición de "conectadas" o pulsadas, la conexión que se origina de las dos pilas en montaje paralelo no entorpece las funciones del circuito amplificador, toda vez que lo único que ocurre es "sumar" sus capacidades eléctricas.
La construcción de estas dos estaciones resulta bastante fácil si utilizamos una plaquita impresa "uniprint" para el montaje del amplificador. Dispondremos de dos pequeñas cajas metálicas del tipo "Pentablok" para ubicar en su interior los componentes de cada una de las estaciones.
La figura 2 muestra la plaquita "Uniprint" de la estación principal vista por las tiras de cobre. La figura 3 muestra el cableado de esta estación, mientras que en la figura 4 podrá observarse el cableado de la estación auxiliar.
Como quiera que dada su sencillez, no existen puntos críticos de montaje, no entramos en detalles constructivos ya que también contamos con la claridad expresiva de los dibujos. Lo único que se deberá tener en cuenta es la necesaria precaución de adaptar al transistor de salida (TR3) un refrigerador disipador del calor.
R1, R3 = 1 M R2 = 10 K R4 = 82 ohm C1 = 10 µF , 16 V electrolítico C2 = 100 nF poliéster plano miniatura TR1, TR2 = AC187 (NPN de germanio) TR3 = AC188 (PNP de germanio) A1, A2 = Altavoces de alta impedancia, 150 ohm, 3 pulgadas S1 = Conmutador pulsador no enclavable, de 2 posiciones, 2 circuitos S2 = Conmutador pulsador no enclavable, de 2 posiciones, 4 circuitos Pila1, Pila2 = Pilas miniatura de 9 V 1 placa Uniprint-10 2 cajas metálicas adecuadas Hilo de retención de 1 mm de diámetro 2 conectores con clic para las pilas 1 refrigerador tipo corona Separadores aislantes hilo de conexión
Este circuito por su antigüedad usa componentes que actualmente ya no se fabrican, como son los transistores de germanio, e incluso el altavoz de media-alta impedancia. Ver los comentarios al respecto al final del anterior circuito para su sustitución por componentes más modernos.
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Circuito publicado en la antigua revista Radiorama |
La forma más simple de realizar un sistema de intercomunicación entre dos puntos es aquella en que sólo se emplea una estación "emisora" y otra "receptora", con el objeto de poder efectuar conversaciones directas entre dos personas separadas entre sí, pero no muy alejadas. El teléfono es un ejemplo de esta clase de intercomunicación, aunque su misión difiere en algo el cometido para que fue desarrollado, siendo su principal servicio el de la comunicación a larga distancia. El dispositivo más apropiado para la comunicación entre dos departamentos de una fábrica, por ejemplo, o para transmitir órdenes desde un despacho a cualquier negociado de una oficina, recibe el nombre de "Intercomunicador", el cual dispone de la ventaja de poder dar órdenes a viva voz y sin necesidad de que las manos, tanto del que da la orden como las del que la recibe, se vean ocupadas al tener que sostener cualquier aparato durante la conversación, por ser obligada tal condición para poder efectuar la comunicación deseada.
La unidad más simple de intercomunicador consta, como decíamos anteriormente, de una unidad Central o Maestra, y de una unidad secundaria o esclava. Esta unidad esclava consta tan sólo de un altavoz reproductor de las señales sonoras emitidas por la central el cual, aprovechando la cualidad de su reversibilidad, actúa como micrófono en su momento dado.
La central o Maestra es la unidad que incorpora todos los elementos componentes del circuito electrónico, cuyo altavoz también realiza sus dos funciones independientemente, la de altavoz propiamente dicho y la de micrófono. El apelativo de "maestra" que recibe esta unidad, es debido a que, aparte de ser la central por disponer de todos los mandos y elementos de la unidad, se deriva del hecho de que toda conversación parte del Director o Jefe de la sección, y es el que controla la operación de intercomunicación.
En la figura 1 vemos un gráfico en bloque de lo que es un equipo de intercomunicación simple. En (a) está representado el momento en que la central llama a la unidad secundaria, es decir, pulsa el conmutador principal, disponiendo su altavoz como micrófono y al altavoz de la segunda como tal; esta posición es la de "Habla". Pero al no pulsar el conmutador, la central queda en posición de escucha (figura 1 b), el conmutador dispone al micro-altavoz, de la central como "altavoz" y el de la secundaria como "micrófono". El pase de las posiciones de "Habla" a "escucha", y viceversa, se realiza mediante una llave conmutadora de bola o tipo telefónico, de dos posiciones, dos circuitos, o bien con un conmutador-pulsador no enclavable como se muestra en la figura 4.
En un principio se pensó prescindir de la llave "habla-escucha", dejando conectado el altavoz de entrada directamente en la posición "habla", debido a la consideración de que toda conversación suele ser iniciada por la estación principal, que es la que ordena; pero teniendo en cuenta que el intercomunicador puede también ser utilizable en otras aplicaciones, donde se hace necesario que el secundario pueda responder o llamar según los casos, esta convención de la comunicación directa fija fue desestimada. Los casos de alarma para bebés, y los "teléfonos" de portal, pueden ser tomados como ejemplos.
Cuando el altavoz AV1 del circuito actúa como micrófono, se convierte en un generador de tensión con la bobina móvil respondiendo a las ondas sonoras que golpean el cono. El amplificador conduce estas señales sonoras hasta su salida y las envía al altavoz AV2 de la unidad esclava que actúa como carga de salida. Una persona situada en las proximidades de este secundario puede responder, simplemente hablando, precisamente cuando la estación principal tiene conmutado el aparato en la posición de "escucha".
En la figura 2 se muestra el circuito esquemático del amplificador considerado como apto para este dispositivo de intercomunicador el cual aparece dispuesto con la llave conmutadora S1 en posición "escucha". Si la central quiere llamar, debe pulsar el conmutador. La señal del micro-altavoz pasa a excitar la base del primer transistor TR1 a través del condensador de acoplo C1 que actúa, al propio tiempo, como "aislador" para la corriente continua. Puesto que el altavoz en uso como micrófono es generador de tensión de baja impedancia de salida, deberá trabajar dentro de una elevada carga para poder transferir las pequeñas señales. El transistor TR1 es del tipo de silicio, lo cual significa la necesidad de polarizar su base de la forma más simple, mientras los esperados pequeños cambios circundantes de la temperatura es difícil que afecten su punto de trabajo.
Este transistor, y el subsiguiente TR2, trabajan ambos en la condición conocida como "Clase A". En (a) de la figura 5 está mostrada la curva característica de salida correspondiente a dos condiciones de polarización común para un transistor con carga resistiva. Si la señal de entrada se pasa a la base del transistor, será reproducida en el colector Vs siempre y cuando se encuentre bien contenida dentro de la línea de carga.
Puesto que no estamos interesados en obtener potencia en la etapa previa de los dos transistores TR1 y TR2, la ineficacia representada por la polarización clase A puede ser ignorada. Sin embargo, donde los transistores son utilizados como amplificadores de potencia, con amplia corriente osciladora en el colector, el punto medio de la polarización supondría un amplio drenaje continuo del manantial de alimentación, ocasionando un rápido desgaste de la batería.
En cambio, si polarizamos más ampliamente por debajo de la línea de carga, cerca del corte, se obtendrá bastante economía en la corriente de drenaje, pero la distorsión se hará intolerable debido a que la tensión colectora reproducirá solamente la mitad de la tensión-señal. La polarización en este punto es conocida como condición Clase AB.
Si realizamos una combinación relacionada con la clase de los transistores: npn/pnp, utilizados como TR3 y TR4 en el circuito, y si hermanamos adecuadamente las características de tales transistores, el resultado sería muy ventajoso ya que obtendríamos gran eficacia amplificadora y muy baja distorsión.
Existe una forma de distorsión, cimentada bajo esta configuración de salida, que resulta prácticamente intolerable. Se conoce como "distorsión cruzada", y ocurre cuando los dos transistores de salida se encuentran sin polarización, como puede apreciarse en la curva trazada en (b) de la figura 5. Aquí, una señal senoidal aplicada a las bases de los transistores, resultará distorsionada a la salida debido a la curvatura de la característica de entrada. A bajos niveles de señal, esta distorsión resulta particulamente mala.
Para contrarrestar estos inconvenientes, se procura aplicar una pequeña cantidad de polarización a ambos transistores, de manera que cualquier señal sea transferida sobre la parte lineal de la característica de entrada. Precisamente, la figura 5(c) muestra este efecto, pero referido a las características de salida.
El potenciómetro de ajuste R6 en el esquema, es el encargado de realizar el ajuste apropiado de esta polarización.
En toda clase o tipo de amplificador de alta ganancia existe siempre la posibilidad de que se "absorba" alguna señal ruidosa, introducida particularmente a través del alambrado, sobre todo en el sector correspondiente a la entrada del paso preamplificador, por lo que se hace necesario efectuar un buen blindaje de toda esa zona. Con una impedancia de entrada menor de 1 Kohm, el problema del ruido, en general, deberá ser bastante reducido; sin embargo, debido al substancial doble cruce del altavoz secundario, su cable de conexión deberá ser del tipo microfónico apantallado.
La aparición espontánea de oscilaciones de alta frecuencia, que representan también una gran incomodidad, quedará eliminada mediante los condensadores de desacoplo, ya intercalados en el circuito (C3 y C4).
La realización práctica del montaje del intercomunicador es relativamente sencilla si utilizamos una plaquita uniprint para el montaje como se muestra en las figuras 3 y 4. Nada hay crítico, lo único que será necesario llevar a cabo, una vez terminada la totalidad de su construcción, es la ejecución del requerido ajuste preliminar mediante los potenciómetros R6 y R7. Para ello, dispóngase de un "tester", en la posición de servicio como amperímetro, conectado en serie con la pila y en la gama de los 100 mA c.c. Sitúese el cursor de R6 a mitad de su recorrido y con la unidad conectada la lectura de corriente deberá ser, aproximadamente, de 20 a 30 mA. Ajustar R6 hasta obtener la más baja lectura de corriente, alrededor de los 8 mA. Si ahora situamos un receptor ante el micrófono AV1, sintonizado preferiblemente en algún programa hablado, ajústese nuevamente R6 para obtener la mínima distorsión a la salida del altavoz AV2 de la unidad secundaria. Quizá sea necesario ajustar el potenciómetro R7, ya que se trata de una realimentación. Si el volumen de la radio está regulado demasiado alto, probablemente se sobrecargará el amplificador, toda vez que tiene una sensibilidad de entrada alrededor de 1 mV eficaces para proveer una salida de 120 mW.
Apáguese el receptor y verifíquese la corriente de reposo; no deberá haber variado mucho de los 8 mA indicados. Una vez realizados satisfactoriamente estos ajustes, el dispositivo se encontrará dispuesto para su uso.
R1 = 150 K R2 = 2K2 R3 = 22 K R4 = 9K2 R5 = 470 ohm R6 = potenciómetro de ajuste de 500 ohm R7 = Potenciómetro de ajuste de 250 K C1, C2 = 5 µF - 64 V electrolítico C3, C4 = 10 nF poliéster 160 V C5 = 250 µF - 16 V electrolítico C6 = 125 µF - 16 V electrolítico TR1, TR2 = SC109 (NPN silicio) (Equivalentes: BC109, BC209, BC239, BC549, BC584...) TR3 = MC140 (NPN silicio) (Equivalentes: BD137, BD139, BD226...) TR4 = MC150 (PNP silicio) (Equivalentes: BD138, BD140, BD227...) S1a/S1b = Conmutador-pulsador no enclavable, 2 circuitos - 2 posiciones S2 = Interruptor deslizante AV1, AV2 = Altavoces de 15 ohmios Pila de 9 V 1 placa Uniprint tipo 10 Caja metálica o de plástico hilo de retención de 1 mm de diámetro Terminales de soldar para circuito impreso 1 conector con clic para la pila hilo blindado hilo de conexión
(Nota: Para los equivalentes indicados para los transistores, no coinciden las asignaciones de las patillas con la de los transistores originales indicados en este artículo, tenerlo en cuenta al montar el circuito).
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Circuito publicado en la antigua revista Radiorama |
El funcionamiento de un intercom no es demasiado complicado ; basta echar un vistazo al esquema. El circuito recibe la voz y los sonidos desde una distancia de unos pocos metros y los envía amplificados, con una potencia máxima de 0,5 W, al receptor situado a una gran distancia a través de una línea normal.
Funciona mediante el llamado principio de master-slave (maestro-esclavo), en el que el master tiene el control absoluto del sistema: decide cuando quiere escuchar a la otra parte o hablar él. Las posibilidades de aplicación son casi ilimitadas, y van desde para el telefonillo de la puerta de la casa al comunicador para bebés.
Si no contamos la fuente de alimentación ni el interruptor S1, el circuito está formado únicamente por seis componentes. Con el conmutador de dos líneas (S2) el funcionamiento del circuito se invierte completamente. Éste es el motivo por el cual los "altavoces-micrófono" han de ser exactamente idénticos. Realmente con dos altavoces normales el circuito ya funcionaría, pero la utilización de dos piezoeléctricos (altavoces de tonos agudos X1 y X2), ajustan perfectamente gracias a su relativa alta impedancia y mantienen el número de componentes necesarios al límite.
El elemento amplificador de señal del intercom es el operacional de potencia LM380N (IC1). En la posición del conmutador S2 representada en el esquema, X2 actúa como micrófono y X1 como altavoz. Actuando sobre S2, X1 y X2 se intercambian los roles; el conmutador se monta con uno de los dos altavoces piezoeléctricos (X1 o X2) y el resto del circuito se introduce en la carcasa de la unidad master. El otro altavoz piezoeléctrico se lleva con un cable de dos líneas al lugar donde deseamos ubicarlo (puerta principal, caseta del jardín, habitación de los niños, etc.).
X1 y X2 han de ser altavoces exactamente del mismo tipo. Una buena opción es por ejemplo el KSN1020A, un "tweeter" de 2 pulgadas de Motorola. Naturalmente pueden utilizarse de otros tipos, pero bajo ningún concepto altavoces magnéticos con bobinados en su construcción.
El intercom es tremendamente sensible. Esto hará que durante las fases de prueba se produzcan acoplamientos acústicos si los dos piezoeléctricos están en la misma habitación. Colóquelos si es necesario en cuartos separados y/o ajuste la sensibilidad cambiando el valor de C1.
El circuito tiene un consumo de unos 12 mA y puede alimentarse en caso de necesidad mediante pilas. Una mejor alternativa es colocar un adaptador a la red con una buena tensión continua estabilizada a 12 V -de otro modo el intercom funcionará de forma atenuada o durante muy poco tiempo.
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Diseñado por Thomas Scarborough (República Sudafricana). |
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Circuitos recopilados por Fernando Fernández de Villegas (EB3EMD) |
