Generador de Baja Frecuencia Retexkit BF-1
Este es un complemento ideal del generador de radiofrecuencia y un aparato indispensable para todo aficionado a la electrónica. El generador de BF es un instrumento que puede utilizarse como base de referencia para analizar la calidad de proceso de una onda en un amplificador de audio. Tanto la onda senoidal como la onda cuadrada permiten hacer comparaciones entrada/salida de distorsión y de paso de banda en el amplificador sirviéndose de combinar un conmutador electrónico con un osciloscopio (método antiguo), o simplemente de un osciloscopio de doble trazo (método moderno). A continuación se describe un esquema muy ingenioso de este tipo de aparato diseñado por Alberto G. Pardinilla para la empresa Retexkit de Barcelona.
Generador BF de taller Retexkit BF-1
 
Especificaciones
FUNCIONES / FRECUENCIAS       Onda Sinusoidal:
20 cs a 200 Kcs s/BANDA
Distorsión inferior al 1% de 20 cs a 20 Kcs. Tensión de salida 10 voltios sobre 10 Kohms. Impedancia de salida 5 K (max.).
      Onda Cuadrada:
20 cs a 30 Kcs s/BANDA
Tensión máxima de salida 8 voltios sobre 10 Kohms. Impedancia de salida 5 K (max.).
      Doble Tono: fijo (860 cs) y variable a 430 cs o 1290 cs Tensión máxima de salida 0,8 voltios balanceable mediante el mando EQUILIBRIO.
MANDOS DIAL SELECTOR de marca de frecuencia: Selecciona frecuencia según la posición de BANDA.
BANDA: Selector para multiplicación x 1, x 10, x100, x 1000 (1K).
FORMA DE ONDA: Selector de salida sinusoidal, cuadrada o doble tono.
EQUILIBRIO, sólo para doble tono: Regula el nivel de señal proviniente del oscilador variable y del fijo que se aplica al mando AMPLITUD DE SALIDA.
AMPLITUD DE SALIDA: Ajusta del nivel de tensión de salida.
CONECTORES RED: Interruptor deslizante de conexión del aparato.
50 Hz: Tensión fija de 3,15 voltios a 50 ciclos para pruebas de intermodulación.
SALIDA: Salida BF regulada por el potenciómetro AMPLITUD DE SALIDA.
VALVULAS ECL82: Oscilador de onda sinusoidal de frecuencia variable a puente de Wien.
ECC81: Recortador de onda sinusoidal y oscilador sinusoidal de frecuencia fija a puente de Wien.

Onda Cuadrada: Señal resultado de la suma algebraica de una onda sinusoidal más un gran número de sus amónicos impares sucesivos de amplitud decreciente, es decir, se puede considerar a la onda cuadrada como una multionda producto de la suma algebraica de una onda base más muchas ondas armónicas que dan como resultado una onda distorsionada. Para obtener a la salida una onda prácticamente rectangular es preciso que el 10 armónico sea transmitido totalmente y el 15 pase de manera aceptable. Por eso tiene especial importancia el concepto banda de paso en el circuito de vertical en el osciloscopio visualizador (gama de frecuencias que se amplificarán todas exactamente al mismo nivel y de la misma forma), es decir, lo que se denomina gama de respuesta plana. Como consecuencia, una onda cuadrada de 1 megaciclo puede visualizarse como una onda senoidal distorsionada en un osciloscopio de 4 megaciclos de banda de paso, verse aceptablemente cuadrada en un osciloscopio de 15 megaciclos de banda de paso, y verse perfectamente cuadrada en un osciloscopio de 40 megaciclos de banda de paso, es decir, hay que procurar que el circuito de vertical del osciloscopio tenga un ancho de banda que cubra mucho más allá de la frecuencia de la onda cuadrada seleccionada en el generador, como mínimo unas 15 veces esa frecuencia de prueba ya que, como se ha dicho, en una onda cuadrada van incluídos una gran cantidad de armónicos que necesitan ser amplificados al mismo nivel, y la frecuencia de esos armónicos puede exceder la banda de paso de respuesta plana del osciloscopio, influyendo también la capacidad y autoinductancia parásitas que filtran la onda cuadrada entrante eliminando las componentes de mayor frecuencia. Como consecuencia, la onda cuadrada se degrada y toma un aspecto cada vez más redondeado. La ventaja de la onda cuadrada en las pruebas de amplificadores de audio es que es posible efectuar la prueba de respuesta de frecuencia con sólo tres frecuencias de sintonía (p.ej. 50, 500, y 5000 ciclos). Una figura correcta a la central de 500 ciclos indica que los 5000 ciclos (10º armónico) pasa totalmente, y los 7500 (15º armónico) pasará aceptablemente. Para llevar a cabo la misma prueba con onda senoidal se necesitan unas doce frecuencias de prueba. El generador debe ofrecer una onda cuadrada perfecta y el osciloscopio debe ser capaz de visualizarla perfectamente, y entonces la variable estará únicamente en el amplificador de prueba. Conectando la salida de onda cuadrada a la entrada de un amplificador de audio y la salida de éste a un osciloscopio sincronizado a la frecuencia de la onda cuadrada debería observarse sobre la pantalla una onda con la misma forma aplicada a la entrada. Cualquier deformación indica distorsión lineal o de fase, y por lo tanto una reproducción modificada de la onda causada por la circuitería del amplificador.

Doble Tono: Señal conjunta de dos para aplicaciones especiales. Utilizada usualmente en la prueba de los emisores de Banda Lateral Unica (BLU o SSB), para ello se seleccionan dos oscilaciones independientes y no heterodinadas (mezcladas) que difieran poco entre sí, y que se llevan simultáneamente a la entrada del micrófono. El BF-1 viene preparado de serie para esa función conteniendo un oscilador fijo que genera una onda de aproximadamente 1 Kc, la cual se junta con otra onda de aproximadamente 500 cs seleccionada mediante el dial principal con el conmutador de BANDA situado en x 10 (marcaje 50), seleccionado la diferencia superior (aproximadamente 1500 cs) se consigue el mismo resultado. Para comprobar con exactitud la frecuencia del oscilador fijo se va girando el dial alrededor de los 1000 ciclos con el mando EQUILIBRIO aproximadamente en su ajuste medio, en un momento dado se dibujara una senoidal conjunta idéntica que representa la coincidencia con el oscilador maestro, el valor de la frecuencia del oscilador fijo será la que marque el dial.

 
 
Descripción del circuito
Oscilador variable de onda senoidal a puente de Wien.

Constituido por una amplificador de dos pasos con dos vias de realimentación. Una es positiva y toma la señal de salida de la placa de V1b y a través de C5 y de una red divisora de tensión (conjunto R4 a R8) y C1-C3 constituye el brazo serie del puente de Wien, asimismo por otra red divisora de tensión (conjunto R9 a R13) y C2 constituye el brazo paralelo del puente de Wien que suministra una porción de la señal de salida de placa a la rejilla de entrada. La otra es negativa y transcurre a través de R14 (tercer brazo del puente de Wien) y de la combinación R15-C4 (cuarto brazo del puente de Wien) que actúa como divisor de tensión aplicando señal al cátodo de V1a. La termistancia R14 es una resistencia NTC (coeficiente de temperatura negativo: al incrementarse su temperatura se reduce el valor de resistencia) que tiene el objeto de estabilizar automáticamente la proporción de señal que se inyecta como realimentación negativa puesto que se halla calculada de tal forma que la realimentación global se mantenga siempre preponderadamente positiva, compensando la ganancia y la estabilidad del oscilador. Actúa de la forma siguiente: un aumento d la amplitud en la salida de placa de V1b proporciona una mayor intensidad de corriente en el divisor formado por  R14 (termistor) y R15 (resistencia de cátodo), esta intensidad incrementa la temperatura de R14 y baja su valor aumentando la injeción de señal en el cátodo reduciendo así la ganancia de la válvula, el trimer C4 asciado a R15 proporciona una compensación de ganancia asociada a las frecuencias elevadas al ir haciendo efecto shunt sobre R15, bajando así la realimentación negativa dependiendo de la frecuencia. La señal de salida se envía al potenciómetro AMPLITUD DE SALIDA a traves de C8 y R20.


Circuito amplificador-recortador de picos constructor de la onda cuadrada.

El conmutador de FORMA DE ONDA cambia el camino de la señal sinusoidal de salida del oscilador maestro llevándola a la rejilla de V2a y que gracias al elevado valor de R24 en serie recorta los picos positivos, esto es, la rejilla de V2a se hace tan positiva que interrumpe la corriente de placa disipando en R24 el exceso de corriente catódica; y en cuanto a los picos negativos, al ser de gran amplitud, llevan el punto de funcionamiento de V2a más allá del corte mutilando parcialmente esta segunda alternacia de la onda sinusoidal entrante. Pero esa señal, a su salida por la placa de V2a y tras el recorte inicial, se encuentra con un nuevo paso amplificador formado por V2b que se halla polarizado en la zona no lineal de su característica, y esta polarización da lugar a un nuevo recorte de la señal entre rejilla y cátodo mientras que en placa se produce una gran amplificación de una pequeña porción de esa señal semi-sinusoidal de entrada obteniendose así un aumento de la verticalidad de los frentes de onda (mejora del tiempo de elevación y descenso de la onda cuadrada). La señal de salida se envía al potenciómetro AMPLITUD DE SALIDA a traves de C12 y R20.


Circuito oscilador de onda senoidal para doble tono (puente de Wien, variante Hewlett, a frecuencia fija).

Cuando el conmutador FORMA DE ONDA pasa a su tercera posición reconecta la válvula V2 convirtiendola en un oscilador a puente de Wien de frecuencia fija con los componentes C11-R24 como brazo serie y C9-R23 como brazo paralelo, y con la diferencia de que el brazo resistente está formado por una lámpara incandescente en vez de una termistancia, lo cual implica que el factor de temperatura es de característica positiva (al incrementarse la temperatura se incrementa el valor de la resistencia del filamento de la lamparita), se dispone esta lamparita entre catodo y masa con lo cual la compensación se logra por el cuarto brazo del puente de Wien y no por el tercero como es habitual. El elemento resistivo dependiente de la temperatura es lo que aportó William Hewlett a este circuito para luego fabricarlo en serie en la empresa que fundó en 1939 junto a David Packard. Ahora un aumento de ganancia queda compensado al incrementarse la resistencia efectiva de cátodo dando paso a un aumento en ese punto de la realimentación negativa. El potenciómetro de ajuste R3 permite llevar la realimentación al punto óptimo de funcionamiento en cuanto a asegurar la pureza de la onda generada (ausencia de distorsión armónica). La unión de la dos señales se realiza inyectándolas por cada extremo distinto del potenciómetro R2 (EQUILIBRIO), con lo que su cursor permite dosificar las de amplitudes llevándolas al potenciómetro AMPLITUD DE SALIDA a traves de C10 y R20.


Fuente de alimentación.

A rectificador seco tipo puente y doble célula de filtro con la doble misión de evitar no sólo el zumbido residual sino también la interacción entre los circuitos alimentados mediante el desacoplo correspondiente. El circuito de filamento esta balanceado a masa para evitar la presencia de zumbido proporcionándo además una salida de 50 ciclos y 3,15 voltios con respecto a masa en el panel para pruebas de intermodulación.


Peculiaridades de uso:

Como es habitual en este tipo de generadores la precisión del marcaje del dial va desde la exactitud total hasta desviaciones atrás-adelante. El hecho de que el generador de BF actúe muchas veces asociado a un osciloscopio hace que la calidad y ancho de banda del amplificador de vertical del osciloscopio sea extremadamente importante en la evaluación de la forma de onda que ofrece el generador, esto es especialmente aplicable con respecto a la forma de la onda cuadrada.
También es importante tener en cuenta que si la salida del generador debe aplicarse en un punto en donde exista tensión B+ es imprescindible insertar en el cable de conexión un condensador de aislación para evitar que el potenciómetro de salida resulte dañado debido a la intensidad del VCC a masa transferido a la salida del generador.