Presentación.

Este proyecto consiste en la construcción, análisis y aplicación de un microtransmisor FM basado en el modelo “Scorpion”, con el fin de transmitir una señal de audio FM. A través del proceso de ensamblaje y prueba, se busca comprender los principios de modulación de frecuencia, el funcionamiento del circuito y la transmisión de audio.

El microtransmisor “Scorpion” es un dispositivo de transmisión de audio en frecuencia modulada (FM) que opera en el rango de 88 a 108 MHz, Su función principal es enviar señales de audio de manera inalámbrica a un receptor de radio dentro de un radio de hasta 100 metros.

Su diseño es compacto, accesible y de bajo consumo, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren una transmisión sencilla y efectiva de audio sin cables.

Funcionamiento.

Es un dispositivo diseñado para captar señales de audio y transmitirlas en frecuencia modulada. Su funcionamiento se basa en la captación del sonido, su amplificación y posterior transmisión mediante una antena.

El microtransmisor funciona de la siguiente forma:

Captación del sonido

• Se usa un micrófono electret, que recoge el sonido y lo transforma en una señal eléctrica.

Amplificación de la señal

• La señal del micrófono aún no es lo suficientemente fuerte, por lo que un transistor BF494 la amplifica para poder transmitirla sin problemas.

Generación de la señal de radio (portadora en FM)

• El circuito oscilador genera la señal de radio en un rango determinado (88 a 108 MHz).
• La señal de audio del micrófono se mezcla con la señal de radio, modificando su frecuencia.
• Con ayuda del trimmer, se ajusta la frecuencia específica dentro de la banda FM (se debe evitar interferencias con otras transmisiones.

Transmisión de la señal

• La señal modulada en FM se envía a la antena, que la emite al aire.
• Cualquier radio FM puede recibir la señal si ambas están sintonizadas en la misma frecuencia.

Componentes y su función

Realización.

La fabricación de la placa PCB fue mas sencilla. Ya que se imprimió usando una impresora láser.

Para el desarrollo del microtransmisor, seguimos estos pasos:

1. Obtención de materiales: Reunimos todos los elementos necesarios, incluyendo el circuito impreso y los componentes como capacitores, resistencias, un transistor, una bocina, un trimmer y una antena (para la cual utilizamos un cable rígido). En este caso, no se utilizó una bobina física, ya que venía integrada en el PCB. 

2. Perforación de las pistas: Con ayuda de una perforadora, se hicieron orificios en las pistas donde irán los componentes electrónicos.
3. Soldadura de los componentes: Con base al diagrama, se identificó el lugar donde irían los componentes, posteriormente, se soldaron con ayuda de un cautín, pasta para soldar y estaño.

•Antena: Se colocó una antena (cable rígido) de 15 cm en el punto 24 del diagrama.
•Micrófono: Con un par de cables se hizo la conexión para el micrófono. Estos fueron puestos en los puntos 25 y 26 de la placa.
•Transistor: Se soldó el transistor en los puntos 11, 12 y 13.
•Trimmer: Se soldó basándose en su armadura. La más externa se posicionó en el punto 22 y la más interna en el 23.
•Resistencias: La resistencia de 680 ohm se soldó en los puntos 3 y 4, la de 4,7 kΩ en los puntos 5 y 6, el resistor de 5,6 kΩ en los puntos 7 y 8 y, finalmente, la de 47 ohm en los puntos 9 y 10 de la placa.
•Capacitores: El capacitor de 8,2 pF se soldó en los puntos 14 y 15 entre el transmisor y el colector del transistor. El capacitor de 2,2 nF se colocó en los puntos 16 y 17 de la placa, el capacitor de 22 nF se soldó en los puntos 18 y 19 y el capacitor C5 (electrolítico) en los puntos 20 (+) y 21 (-).
•Puente: Se colocó un pedazo de cable en las perforaciones 1 y 2, con el fin de puentear el circuito.

• 1. Se verifico que cada uno de los elementos este en su lugar. Basándose en el diagrama del documento facilitado.
  2. Se verifico que no exista algún corto circuito por las soldaduras. Se uso el multímetro para verificar la continuidad.

Programación.

Se tuvo que girar el trimmer para poder buscar la frecuencia correcta.

Utilización.

Ejecución:

Se colocaron las pilas en los polos negativo y positivo. Luego, con la ayuda de una tarjeta lijada, se comenzó a girar el trimmer para encontrar la señal. Del otro lado, se encendió la radio FM y se inició desde una frecuencia base (87 FM). Mientras se ajustaba el trimmer, también se iba ajustando la frecuencia en la radio.

Datos obtenidos en la práctica

Funcionó correctamente. Se logró sintonizar el microtransmisor con la radio FM (Walkie talkie). Se envió el audio captado por el micrófono y fue transmitido a la radio.

• Funcionó en la frecuencia 107.5 FM.
• Se pudo escuchar la voz con claridad.

Problemas encontrados y su solución

Una de las pistas se levantó y se tuvo que puentear con la ayuda de un cable para que siguiera habiendo continuidad.

Al momento de probar el transmisor, tardaba mucho en encontrar la señal adecuada. Nos dimos cuenta de que el problema estaba en la antena. Se ajustó (se enderezó) y, al final, se pudo transmitir el audio.

Conclusiones.

Diego Yam

El microtransmisor que fabricamos fue el "Scorpion", el cual, estando en buenas condiciones y bien construido, puede llegar a tener un alcance de hasta 100 metros. Esta práctica nos sirvió para aprender a hacer un microtransmisor y conocer cuáles son los elementos o materiales que este lleva. Nos causó algunos problemas, ya que nos costó trabajo encontrar la señal debido a que la antena nos perjudicó. Sin embargo, al final sí se encontró y pudimos realizar la práctica.

Daniela Catzin

El desarrollo del microtransmisor FM me permitió comprender el funcionamiento de la modulación de frecuencia. A través de este proyecto, logramos transmitir la voz desde el micrófono hacia la radio FM de un walkie-talkie, evidenciando cómo las ondas de sonido pueden modularse y enviarse a través del aire.

Durante el ensamblaje y la prueba del circuito, se presentaron varios desafíos, como errores en la soldadura del transistor y la ruptura de una pista, los cuales se solucionaron mediante puentes y verificaciones con un multímetro. Además, la sintonización de la antena requirió ajustes manuales para minimizar el ruido y asegurar que la voz se escuchara con claridad.

Brayan Chan

Fue una experiencia nueva, llena de aprendizajes. Tuvimos que enfrentar varios desafíos, como la mala colocación del transistor y problemas con las soldaduras, pero con paciencia y algunos ajustes logramos solucionarlos.

Aprendimos que sintonizar la frecuencia no es tan fácil como parece, ya que incluso los pequeños movimientos pueden afectar la señal. De igual modo, nos dimos cuenta de lo importante que es manejar bien la antena para que haya una buena transmisión. A pesar de las dificultades, ver el microtransmisor funcionar nos alegró bastante y nos ayudó a entender cómo trabaja.

Referencias.

Microtransmisor de FM SCORPION - Micrófono Espía, s. f., pp. 57-61 microtransmisor-espia-de-fm-scorpion_compress.pdf.