- ¿Qué hay detrás del nombre?
- El circuito básico
- Medición de la resonancia de un circuito LC
- Medición de la resonancia de un resonador
- Medición de la resonancia de la antena
- Medición de inductancia o capacitancia
- Medir la frecuencia de una señal
- Generación de señales
- Generación de señales RF moduladas
El Grid Dip Meter (GDM) o el Grid Dip Oscillator (GDO) es un instrumento electrónico utilizado en la medición y prueba de circuitos de radiofrecuencia. Es básicamente un oscilador con una bobina expuesta y una lectura de amplitud de oscilación. Tiene tres funciones principales:
- Midiendo la frecuencia resonante
- de un circuito resonante LC,
- un resonador de cristal / cerámica,
- o una antena,
- Medición de inductancia o capacitancia,
- Midiendo la frecuencia de una señal,
- Generación de señales de onda sinusoidal de RF.
En la imagen de arriba de GDM, puede ver la perilla que dirige el capacitor de sintonización con una escala de frecuencia y en el lado izquierdo hay bobinas intercambiables para diferentes bandas de frecuencia y justo debajo de la escala de frecuencia, hay un medidor que lee el oscilador tensión de salida. Obtenga más información sobre varios tipos de osciladores aquí.
¿Qué hay detrás del nombre?
Los medidores de inmersión de red se llaman así porque en el pasado se fabricaban con triodos y se usaban para medir la amplitud del oscilador midiendo la corriente que fluye a través de la resistencia de la red.
Los GDO modernos no están hechos con tubos de vacío, sino con transistores, preferiblemente JFET o MOSFET de doble puerta debido a su alta impedancia de entrada que hace que el oscilador sea más estable. Los GDO con transistores se pueden llamar TDO o TDM (Trans dip oscillator / meter). También se pueden hacer con un diodo de túnel (oscilador / medidor de inmersión de túnel) en lugar de un transistor o tubo.
El circuito básico
El circuito que se muestra aquí proviene de un libro llamado “ Konstrukcje krótkofalarskie dla początkujących ” de Andrzej Janeczek, indicativo de llamada SP5AHT. Es muy posible que sea el circuito GDM más simple que usa un BJT,
En el corazón de este circuito se encuentra un VFO en una configuración Hartley, R1 proporciona polarización de la base, R2 limita la corriente del colector, C5 desacopla la fuente de alimentación conmutada por el interruptor GF, C4 evita que la polarización de la base se cortocircuite a tierra por las formas L. C3 y L un circuito resonante que establece la frecuencia, C2, P2 (error de impresión, debe ser D2) y D1 forman un duplicador de voltaje que rectifica (los medidores magnéticos no pueden medir CA) la señal, que luego es filtrada por C1 y alimentada a 50uA medidor a través del potenciómetro de ajuste de sensibilidad P1.
L debe montarse fuera de la caja en un enchufe para que pueda cambiarse por diferentes bobinas para diferentes bandas. El enchufe y el enchufe de la bobina pueden ser DIN de 5 o 3 pines, un enchufe / conector estéreo de 3,5 mm o lo que tenga a mano que también evite que la bobina se conecte al revés (parte conectada a tierra a la base y viceversa) ya que puede evitar la oscilación. C3 puede ser un condensador variable estándar de una radio de transistores, aunque es preferible uno sin nada entre las placas (tipo aire) para una mayor estabilidad de frecuencia. T1 puede ser cualquier NPN BJT con hFE de más de 150 y una frecuencia de transición de más de 100MHz, como 2SC1815, 2N2222A, 2N3904, BF199. L depende de la banda deseada, para LW y MW se puede enrollar en una varilla de ferrita pero en SW y arriba es mejor el núcleo de aire.Para la banda de 3MHz a 8MHz es 11uH pero se puede calcular usando las muchas calculadoras de bobinas en línea para diferentes bandas
Medición de la resonancia de un circuito LC
El uso de un medidor de caída de red como dispositivo de medición de resonancia de circuito resonante inductor-capacitor depende del circuito. Si es solo un circuito resonante, no conectado a nada y con la bobina expuesta, solo necesitas poner la bobina del circuito resonante cerca de la bobina expuesta del GDM, sintonizar tu GDM hasta que el medidor baje. Esta caída es causada por el circuito resonante acoplado a la bobina en el GDM que absorbe parte de la energía en el circuito resonante, provocando una caída en el voltaje de salida del oscilador y un cambio en el valor mostrado en el medidor.
Si la bobina está blindada (transformadores de FI, por ejemplo), debe acoplar el GDM enrollando algunas vueltas de cable y conectándolo entre
Medición de la resonancia de un resonador
Medir resonadores de cristal con GDM es fácil pero no muy preciso. Este método es útil para determinar la frecuencia del cristal cuando la etiqueta se ha desgastado. Todo lo que necesita hacer es conectar algunas vueltas de cable alrededor de la bobina GDM y conectar ese bucle al cristal. La resonancia será muy pronunciada, por lo que debe ajustar el GDM muy lentamente.
Medición de la resonancia de la antena
Para medir las frecuencias de resonancia de una antena (como un dipolo) enrolle unas vueltas de cable alrededor de la bobina GDM y conéctelo al conector de la antena. Sintonice el GDM y las bobinas de intercambio hasta que vea la caída en el medidor. También puede medir qué tan ancha es la antena observando qué tan rápido cae la aguja durante la sintonización.
Medición de inductancia o capacitancia
Puede medir la inductancia de un inductor o condensador haciendo un circuito resonante con el inductor o condensador medido y un condensador / inductor de valor conocido en paralelo y sintonizando el GDM y cambiando las bobinas hasta que vea la caída en el medidor, al igual que con un circuito LC regular. Ingrese la frecuencia de resonancia y la capacitancia / inductancia conocida en una calculadora de resonancia LC para obtener la inductancia / capacitancia desconocida.
Anteriormente hicimos un medidor de capacitancia y un medidor de frecuencia basados en Arduino para medir la capacitancia y la frecuencia.
Medir la frecuencia de una señal
Hay dos formas de medir la frecuencia utilizando el GDM:
- Medición de frecuencia de absorción
- Medición de frecuencia heterodina
La medición de frecuencia de absorción funciona cuando el GDM está apagado, la señal se aplica a unas pocas vueltas de cable enrolladas alrededor de la bobina GDM, luego se sintoniza el medidor y se cambian las bobinas hasta que la lectura del medidor aumenta y esa es la frecuencia de la señal.
El modo de medición de frecuencia de absorción funciona de manera similar a una radio de cristal, el circuito sintonizado GDM rechaza todas las señales de frecuencias distintas de la frecuencia resonante, el diodo convierte la CA de alta frecuencia de la señal en CC porque los medidores solo pueden funcionar con CC. Solo funciona con los tipos de GDM que tienen el medidor conectado al circuito resonante a través de un diodo, como el del circuito TDO básico explicado anteriormente. La amplitud de la señal tiene que ser relativamente alta, no menos de 100 mV, debido al voltaje directo del diodo. También se puede usar para ver el nivel de distorsión armónica en la señal, simplemente sintonice el GDM a una frecuencia 2, 3 o 4 veces más alta que la frecuencia de la señal medida y también sintonice una frecuencia 2 o 3 veces más baja para ver si no midió un armónico en primer lugar.
El modo de medición de frecuencia heterodina solo funciona con aquellos GDM que tienen un conector telefónico dedicado. Funciona según el principio de mezclar frecuencias, por ejemplo, si nuestro GDM oscila a 1000 kHz y hay una señal de 1001 kHz acoplada a la bobina GDM, las frecuencias heterodinas (mezcla) crean una señal en 1 kHz (1001 kHz - 1000 kHz = 1 kHz) que puede ser se escucha si hay auriculares conectados a la toma.
Este es un método de medición de frecuencia mucho más sensible y preciso y se puede utilizar para hacer coincidir cristales con filtros de cristal.
Generación de señales
Para usar su GDM como un oscilador de frecuencia variable, todo lo que debe hacer es enrollar una bobina sobre la bobina GDM original y conectarle un amplificador de búfer. Se recomienda el uso de un amplificador de búfer porque tomar la salida directamente de la bobina enrollada sobre la bobina GDM la cargará y causará inestabilidad de amplitud y frecuencia y tal vez incluso que las oscilaciones disminuyan.
Generación de señales RF moduladas
Algunos medidores de red son capaces de generar señales moduladas de AM, o lo hacen modulándolo con 60Hz AC desde el transformador de potencia, 120Hz AC después de la rectificación (los dos primeros son los métodos habituales en el GDM de tubo antiguo) o teniendo un generador AF integrado (se encuentra más a menudo en TDM de transistores de fantasía). Si la modulación ocurre en el generador, puede haber un pequeño componente de FM en la señal de AM.