Muchas veces nos encontramos en la red con algun circuito que no tiene publicado un PCB y si bien podemos desarrollarlo en Eagle o Kicad o cualquier otro software, esto requiere algo de tiempo. Ni hablar si luego queremos hacerle mejoras o modificaciones, puede ser algo complicado.
Hace muchos años se desarrollo un estilo de desarrollo de placas llamado "ugly-style" o estilo feo, creo que dentro de este metodo se encuentra el famoso "dead bug" o estilo de insecto muerto, este nombre se debe a como se ve un circuito integrado patas arriba con la inscripcion hacia la placa.
Ugly Style Build
Dead bug Style Build
El metodo del ugly style es realmente feo, pero tiene dos grandes ventajas, la primera de ellas es que es muy rapido para desarrollar , no hay PCB, solo una placa de cobre para soldar los pines que van a tierra y que a la vez ayudan a sostener el resto de los componentes. En el handbook de la ARRL se explica esta tecnica y se aclara que tambien se pueden usar resistencias de varos mega ohms para ayudar a sostener alguna zona, siendo practicamente cero la corriente que se drena al plano de tierra, pero conveniente el apoyo mecanico.
La otra ventaja que tiene este metodo es que permite lograr trabajar hasta VHF sin problemas, y hasta varios Ghz cuando los componentes son SMD. El plano a tierra no solo es conveniente para soldar los componentes sino tambien brinda estabilidad. Ante un problema de acoples o similar tipicos de un desarrollo PCB, solo basta con desoldar algunos componentes y rehubicarlos o apantallarlos convenientemente para lograr estabilidad.
Se puede desarrollar como prototipo y luego hacer un desarrollo final o bien se puede hacer un desarrollo final.
Los expertos aconsejan comenzar con una placa grande y una vez finalizado el proyecto solo recortar lo que es necesario para guardarlo en la caja. Por ejemplo para un preamplificador de audio y un amplificador podemos hacerlo en una placa de 10x10 tranquilamente.
Llaves y pulsadores en ugly-style
Otro metodo "ugly" es construir sin el plano a tierra y directamente todo en el aire, sin placa de cobre, normalmente se usa para circuitos pequeños y medianos, donde un conector o componente grande hace de base para el resto de los componentes. Tambien se usa mucho con SMD como se pueden ver en estas fotos.
Metodo Manhattan
Este metodo se llama asi por la forma de ciudad que toma la placa con los componentes montados en ella. La gran diferencia con los otros metodos es que se usan "islas" pegadas encima de la placa de cobre. Estas islas son de construccion rapida, ya sea cortando cuadraditos o circulitos de un tamaño conveniente, normalmente miden entre 3 y 5mm, Solo lo suficiente para soldar componentes.
El método promocionado por K7QO esta descripto aqui:
http://www.qrpme.com/docs/K7QO%20Manhattan.pdf
Una variante del metodo manhattan, es usar una broca de taladro que produzca una isla tallada en la placa de cobre directamente. Este metodo exige algo de preparacion previa, para lo cual lo que hice fue dibujar el circuito en un programa vectorial, tratando a cada componente, islas, etc como objetos y asi poder encontrar la mejor disposicion posible. Luego imprimi solo las islas y eso lo pase a la realidad muy rapidamente marcando los puntos en el lugar correcto.
Esta explicado aqui:
A partir de aqui son las fotos de mi proyecto:
Uno de los circuitos desarrollados en inkscape
Haciendo las bases para soldar los zocalos de los CI
20mm de ancho por la cantidad de pines es todo lo que hace falta.
Con un punzon se agujerea el papel para poder marcar luego la placa
Simplemente se hace un punto con fibra en el lugar central
Los componentes se sueldan en un orden conveniente
Son islas estilo PCB pero caladas rapidamente
Cada subcircuito tendra su placa, luego seran interconectados.
Hace algunos años encontre la publicacion de Frank Harris,
K0IYE quien escribio el libro "Crystal Sets to Sideband". Es una publicacion muy facil de leer y muy práctica donde Frank relata desde sus conocimientos y experiencia el mundo de la radioaficion desde los ojos de un radio-experimentador.
Frank hace incapie en lo importante de la experimentacion para disfrutar la radio; habla de lo satisfactorio de hacer un QSO construyendo uno mismo su propio laboratorio y equipo de radio.
El libro original puede verse online o descargarse desde aqui (http://www.qsl.net/k0iye/)
Tambien hay una traduccion hecha por un grupo de gente de habla hispana en este link
(http://www.ea2ry.com/libroradio/)
Realmente vale la pena leerlo y recorrerlo... no importa cuantos circuitos hayas hecho, siempre algo nuevo vas a aprender de este libro.
Este receptor es uno de conversion directa o DC pero tiene la particularidad que usa un detector Tayloe con un CD4053, que muestrea la señal de entrada para obtener dos salidas 4 salidas desfazadas 90 grados.
Este tipo de receptor nos permite luego hacer una combinacion de estas salidas y obtener asi una version en fase y una en cuadratura, es decir a 90 grados desfasada de la anterior o bien IQ, I&Q o I+Q como prefieran llamarlo. Lo interesante es que este tipo de señal se puede usar directamente como SDR, de hecho asi funcionan algunos SDRs comerciales, los del tipo I+Q, como SoftRock por ejemplo.
Con las señales IQ podemos tratarlas con un DSP ya sea por software o por hardware, siendo este ultimo algo mas caro que el anterior; pero tambien podemos darle un tratamiento analogico logrando eliminar una de las dos bandas laterales, algo que cualquier DC comun no puede hacer! Recordemos que estamos hablando de procesar audio frecuencia, es decir que una vez saliendo del detector ya obetenemos audio para procesar, haciendo que el diseño de las pistas no sea critico y tampoco haya que trabajar con apantallamientos o demas.
Este tipo de DC se llama con rechazo de imagen, aunque este termino se utiliza para los receptores heterodinos donde siempre obtenemos la suma y la resta a la salida del mezclador y por mas que filtremos FI, se lleva consigo parte de esa informacion, lograndose un mejor rechazo a la imagen luego de una segunda y hasta tercer conversion de la señal.
Uno de los metodos para lograr el rechazo de la imagen es usando un metodo llamado Weaver, que consiste en nuevamente ingresar una señal de oscilador de 1.6KHz con desfazage a 90 grados; con esto se espera una atenuacion de no menos 35 o 40dB.
El circuito que yo hice fue este de YU1LM, el cual fue diseñado con el metodo de "sample and hold" y tiene la posibilidad de inyectarse una señal de oscilador local de 4x o bien de 2x segun se ponga o no un jumper en el divisor de frecuencia. Esto nos permite a los que usamos un DDS como el AD9850 que solo llega a 30MHz, poder trabajar hasta 15MHz con una degradacion en la atenuacion de la imagen ya que la señal de oscilador no llegaria 100% a 90 grados de diferencia.
Una vez finalizado el armado con los componentes de mejor calidad que encontre en mi zona el SDR esta listo para ser probado como SDR; luego le hare el circuito para usarlo sin la PC, y asi tener la posibilidad de usarlo de las dos maneras.
El oscilador seleccionado es externo para inyectarle la salida del AD9850
Ya puesto en el equipo receptor con el DDS
Al ponerlo con el DDS pude verificar que funciono sin problemas hasta que la frecuencia del oscilador estaba cercana a los 5200KHz y esto era asi para el divisor por 2x o por 4x; supongo que podria deberse a que la amplitud de la señal del DDS es muy baja como para mover el 4053, por lo tanto voy a practicar ponerle un amplificador buffer con dos 2N2222.
Con el buffer logre cubrir hasta alrededor de 10MHz de frecuencia del oscilador, la cual luego es dividida por 2 o por 4 (preferentemente), pero no mas alla. Luego de revisar encontre el problema, el 74HC74 y 74HC86, deberian ser de la familia AC y no HC, por lo tanto debere cambiarlos para poder usar el SDR a mayor frecuencia, por ahora solo puede cubrir la banda de 80m.
El filtro es uno de tercer orden Butterworth con tres tanques sintonizados a masa. Sirve solamente como pasabanda para recepcion y el diseño se puede usar para activar cada banda con un diodo del tipo pin o un simple 1N4148.
Para el circuito me inspire en el Irlandes EI9GQ, el cual tiene publicado un lindo articulo aqui. El filtro pasabanda que hizo es solo para las bandas 80, 40, 17 y 10m.
En la imagen se muestra solo dos filtros, pero se pueden poner todos los que hagan falta en la misma placa.
Calculos para las otras bandas
Como mi equipo requiere mas bandas, necesitaba saber como calcular este tipo de filtros y mi busqueda me llevo a dos lugares, uno es dentro del mismo sitio de EI9GQ y el otro es el filtro diseñado para hacer multibanda al "bitx"; llamado G6LBQ.
Los calculos de EI9GQ son para uno de orden 4 y no para uno de 3 pero me sirvio para deducir las formulas para el de orden 3, las cuales se explican a continuacion:
Click para agrandar
f = Frecuencia
central del filtro en MHz
Bw = Ancho de banda
en MHz
L = Inductancia en
uH
C = Capacidad en pF
q = Constante para
el filtro = 1
k = Constante para
acoplamiento = 0.7071
Qu = Constante de
bobina
Rp = Resistencia de
entrada/salida optima en Ohms
Tk = Espiras de
acoplamiento para Rp
Np = Espiras
bobinado primario
Ns = Espiras
bobinado secundario
Calculo del filtro paso a paso
Seleccionar la
frecuencia central del filtro (f)
Seleccionar el
ancho de banda del filtro (Bw)
Seleccionar una
cantidad de vueltas de secundario (Ns) con la que obtengamos un XL
entre 50 y 150 Ohms para la frecuencia (f)
Calcular el
valor de capacidad del nodo (C0), que resuena con (L) en (f)
Calcular el
valor de capacidad de acoplamiento (Ck) para el ancho de banda
elegido (Bw)
Calcular el Qe
Calcular Rp
para el Qe obtenido
Calcular Tk
para el valor de Rp obtenido y la impedancia (50)
Calcular Np
teniendo en cuenta la relacion de espiras
Hice una planilla de calculos para aplicar las formulas ante los cambios de valores.
Calculos con planilla de calculos
Construccion
Las bobinas usadas son del tipo TOKO 10K, pero cualquier similar se puede usar. Incluso se pueden hacer los calculos para usar toroides, lo cual evita un poco mejor las perdidas de insercion. Para el diseño de la placa en los capacitores son fijos pero deje espacio para poner 3 en paralelo para obtener asi el valor deseado.
Desde hace años en la casa de mis padres quedaron dos tubos de 90Kg de gas envasado y ahora que estamos en invierno, me acorde que les pedi que no los tiren con la idea de hacer algo y una estufa a leña "salamandra" vendria bien.
Algo que tener en cuenta es que esto es muy peligroso y si no se sabe el riesgo que hay en juego no lo intenten cortar porque pueden explotar con el gas remanente en el tubo o garrafa.
Los pasos que yo segui por seguridad fueron:
Ubicar el tubo en un lugar "muy" ventilado, no alcanza con ponerlo al aire libre, debe ser un lugar con buena circulacion de aire.
Poner el tubo o garrafa de manera vertical, es decir, con la valvula hacia arriba
Abrir la valvula y dejar que se escape todo el gas que aun tenia presion dentro del tubo.
Sacar la valvula, si no sale, se puede cortar con una sierra de mano, nunca usar una amoladora o algun tipo de maquina para esto. No hay presion de gas, pero el tubo aun tiene mucho gas dentro.
Llenar con agua el tubo hasta rebalsarlo, esto hace que el gas remanente salga y ese lugar lo ocupe el agua.
Hacer una marca profunda con mucho cuidado con una maquina, si se produce un corte del material, tener mucho cuidado de no mojar con agua la maquina. No conviene cortar muy abajo donde la presion del agua es mayor
hacer por lo menos un agujero para que el nivel de agua escape por ahi y baje el nivel hasta la linea de corte.
realizar todo el corte
dejar ventilar un par de dias el tubo abierto, no porque sea peligro de fuego, sino por el aceite con olor a gas que contiene el tubo
Sin la valvula; lleno de agua!
El tubo ya cortado
Con el tubo cortado con la intención de usarlo lo mas alto que se pueda resultó algo dificil para mi encontrar una chapa para hacerle la parte superior asi que lo achiqué 37.5cm que es el diametro para poder usar la misma chapa como tapa.
Luego lo que hice despues de puntearlo, cortarle la tapa para la leña y la parte inferior del cajón cenicero.
Marcado con cinta papel y el corte superior fue por la costura central
Del corte salió un anillo interno usado para reforzar el tubo desde el interior
Con la tapa hecha con un recorte de la parte superior
Detalle de la tapa principal
Parrilla interna para separar la leña del cenicero
Marca para el segmento de la chimenea
Corte listo para el acople de 110mm
Con las dos tapas en su lugar, y la salida de gases aun sin la mariposa de regulación
Con unos amigos y vecinos aprovechamos para sacar unos alamos de los que crecen por la zona y unas palmeras washingtonias para transplantar a raiz desnuda. Como el suelo de Los Corralitos es muy salino en la zona donde estoy, este año preferimos usar tierra mezclada con humus de lombriz y ponerlos en un lugar al resguardo de las heladas; porque en los otros años que hicimos esto, algunos alamos no prendieron y se secaron.
No utilizamos macetas, solo usamos bolsas con algunos agujeros para el drenaje.
Veremos que dice la primavera!
Los farolitos no son todos iguales, hay algunos que son de 4 vidrios y otros de 5 o de 6 vidrios, mientras mas complejos y mas trabajados son, son mas caros. Y buscando uno para el jardin de nuestra casa de fin de semana; encontre que estan un poco sobrevaluados en lo que es el material y el precio, evidentemente son importados y realmente no me gusto la calidad, estan fabricados en serie con una chapa muy fina y si bien son esteticamente algo lindos, no cumplen con las espectativas.
Decidi hacer uno para probar y para ello necesitaria informarme sobre las medidas correctas, y es ahi donde me encontre con que hay tantos diseños como medidas de farolito, por lo tanto las medidas y la forma perfecta no existe; habra que improvisar.
En mi caso necesitaba que sea realmente antivandalico, no solo por un posible pelotazo sino para evitar que lo roben. Por ello use materiales pesados.
Aqui algunas fotos del Farolito ya terminado:
Use hierro angulo de 1" pesado y planchuela de la misma medida para la estructura y la forma en general.
El caño es de los recuperados de la industria del petroleo, la medida es de 3-5/8, y una pared de 7mm de espesor.
El sombrerito, me costo un poco hacerlo porque primero pense en doblar la chapa, pero al tratarse de hacer un pentagono, si pentagono, en 2D es un pentagono, pero al hacer el corte por el lado pequeño queda piramidal... hacerlo doblandolo requeria de alguna astucia y tal vez alguna maquina que no tengo; decidi por cortar 4 triangulos y soldarlos, para evitar que se meta el agua, use masilla de chapista y luego mucha pintura en la zona. Espero que el calor no termine por aruinar su cobertura.
Los vidrios los pegue con silicona y la punta es simplemente una punta de las que se usan en las rejas; al igual que el detalle del metal doblado en la base. Ademas de sujetarlo muy firmemente, le da un buen aspecto.
Este circuito lo hice para mejorar la recepcion de señales en CW en mi transversor. En un receptor DC es fundamental contar con un buen circuito para recibir bien CW ya que normalmente tienen un ancho de banda algo amplio y como sabemos en 1KHz pueden entrar varias señales simultaneamente. Con este filtro de tan solo 200Hz con el centro en 750Hz podemos librarnos facilmente de todas las señales vecinas; tengamos en cuenta que el filtro trabaja en la zona de audiofrecuencia por lo tanto ademas es muy facil de hacer andar, muy economico y no es critico su montaje como si se tratase de RF.
Se puede hacer como en mi caso que lo puse dentro del equipo, o bien como un filtro externo en un equipo comercial.
Circuito
Estuve buscando algun circuito de filtros activos ya que lograr hacer un Butterworth de audio con bobinas y capacitores puede ser algo complicado y de tamaño mas grande. Luego de investigar un poco me decidi por hacer el "Hi-Per Mite" Del grupo QRP 4 State por los comentarios de quienes lo hicieron y lo usaron; al parecer realmente es de alta perfomance sin introducir ringing en el audio filtrado.
Como se observa en la imagen, la gente de 4SQRP uso componentes variados, capacitores de buena calidad pero las resistencias son de 5%. Segun su articulo no es necesario prestar mucha atencion a este tema.
Implementacion
En mi caso no encontre en la casa de electronica las R de 36K, asi
que lo hice con una de 33K y una de 3.3K, el valor produce un pequeño
corrimiento en la señal central que no seria de 750Hz sino de un poco
mas baja frecuencia.
Tambien reemplace R12 y R11 por un potenciometro de 200K. Tengamos en cuenta que en todo caso siempre debe usarse el capacitor de 220uF para el desacople.
En todo caso hay que prestarle atencion a este cuadro que hicieron los diseñadores del circuito.
Le puse un rele para activarlo y desactivarlo desde el Arduino
En el video se pueden ver las primeras pruebas del filtro, aun no esta cableado hasta Arduino, por eso uso un cable directamente a 5v para activarlo y desactivarlo. Se puede escuchar como se reduce el ruido de banda.
