un oscillatore insolito

UN OSCILLATORE INSOLITO
© by Vittorio Crapella - i2viu
Pensando alle riviste elettroniche di un tempo mi sono ricordato di SELEZIONE
RADIO TV aprile 1976 e ONDA QUADRA 1977 dove pubblicai quanto segue:
SELEZIONE RADIO TV aprile 1976
Si trattava di un trasmettitore giocattolo che sfrutta un oscillatore insolito
infatti pensare ad una porta NAND collegata ad una bobina e a due capacità
per avere un oscillatore sinusoidale o quasi è abbastanza inusuale.
ONDA QUADRA del 1977 :
Lo schema che stiamo per descrivere è rappresentato in figura 1: come si può
notare esso è molto semplice ed anche un poco strano. Il NAND di tipo TTL
SN7400 fa da oscillatore a radio frequenza mentre T1 e T2 fungono da
modulatore.
Fig. 1
FUNZIONAMENTO
Senza segnale B.F. d'ingresso, T1 è polarizzato in modo da far nascere sul
collettore rispetto a massa una tensione di circa 5,6V che polarizza la base di
T2 collegato ad emitter follower e pertanto sull'emettitore di T2 avremo una
tensione che sarà quella di base diminuita di Vbe cioè circa 5V.
Questa tensione alimenta l'integrato TTl SN7400 e quindi il NAND oscillerà ad
una frequenza che dipenderà dai valori della bobina L1 e delle capacità C1 e
C2.
Affinché questo semplice oscillatore generi un segnale sinusoidale con la
massima ampiezza, si deve rispettare la seguente relazione:
2C1 ≤ C2 ≤ 5C1
Inoltre C1 minimo deve valere almeno 820 pF, mentre la bobina L1 deve avere
una resistenza Rs dovuta al filo non superiore a qualche unità di Ohm.
Per ottenere frequenze basse fino a qualche decine di Hz, si devono adoperare
induttanze alte dell'ordine di centinaia di mH ed oltre, con capacità pure alte da
qualche uF a decine di uF.
Il segnale sinusoidale è presente tra i pin 1-2 e massa quasi non distorto e un
poco distorto tra l'uscita pin 3 e massa. La sua ampiezza è di circa 2 ÷ 4 Vpp
in funzione anche del valore della frequenza di lavoro.
Per quanto riguarda il nostro TX l'oscillatore genera un segnale sul pin 3 di
circa 2 Vpp ad una frequenza di circa 6 MHz. Le armoniche di tale segnale
arrivano a coprire la banda radio F.M.
Inviando un segnale di B.F. sull'ingresso, proveniente ad esempio da un
microfono dinamico, T1 amplificherà (30 o 40 volte) e farà variare la tensione
sul collettore e di conseguenza la tensione di alimentazione sul pin 14 del 7400
subirà una modulazione in ampiezza.
Tale variazione si ripercuote sulla frequenza dell'oscillatore anche come
modulazione di frequenza.
Regolando il nucleo di L1 si varia la frequenza e servirà per scegliere quella di
un possibile canale radio (nel 1977 era facile trovare un canale libero, ora un
po' meno).
PCB LATO PISTE
VISTA LATO COMPONENTI
ELENCO COMPONENTI
Quant. Reference
Part
______________________________________
1
C1
820 pF
1
C2
2200 pF
1
C3
4,7uF Elettrolitico 16VL
1
T1
BC109 Transistore NPN
1
T2
2N1711 Transistore NPN
1
R1
22K
Resistenza 5% 1/4 W
2
R2
150K
"
"
1
R3
12K
"
"
1
L1
Supporto con nucleo diam. 8 m
10 spire filo smaltato diam. 0,7 mm
Un simile oscillatore si presta anche come TX per onde
convogliate usando L1 un pezzo di ferrite con avvolto 30 /
40 spire di filo del diametro 0,5 ÷ 0,7 mm accoppiato alla
rete con 8 o 10 spire avvolte sopra L1 con in serie, ad ogni
terminale di questo avvolgimento, una capacita di 10 nF -
250VL.
OSCILLATORE RIVISITATO - VERS. 2008
Ho pensato di riprovare lo stesso principio utilizzando un integrato della
versione CMOS.
Questa volta ho voluto sperimentare l'oscillatore non più per ottenere un
trasmettitore ma in previsione di un altro progetto riguardante la possibilità di
riconoscere il passaggio di un automezzo sopra le spire.
L'unica differenza rispetto all'oscillatore con TTL, questo a CMOS, ha in serie al
pin 3 una resistenza da 100 Ohm. La relazione da rispettare tra i valori dei
condensatori è la stessa.
In questo caso la bobina, essendo distante rispetto al circuito, viene collegata
tramite un cavo coassiale indicato nello schema come tipo RG58 ma va bene
anche del comune cavo TV.
Il circuito completo come rilevatore del passaggio di automezzi.
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