Tratto da: RADIO KIT ELETTRONICA LUGLIO-AGOSTO 2011 – (Pag. 10)
Il lavoro che mi accingo a presentare potrà essere certamente utile a molti lettori di RK, siano essi SWL che OM autocostruttori, ed ha l’innegabile pregio di essere molto versatile e costruttivamente semplice, in considerazione del fatto che parte della componentistica occorrente alla sua realizzazione può anche essere di recupero, nel senso che potrebbe essere giacente e inutilizzata nel solito “cassetto delle meraviglie”.
Il circuito elaborato, testato e garantito dal sottoscritto necessita di pochi componenti e può essere accoppiato agli apparati, non provvisti di BFO interno, in modo semplice e per nulla invasivo, salvaguardando la loro originalità.
La Fig. 1 mostra l’apparecchio completato. La Fig. 6 mostra la visione oscilloscopica del tracciato a RF del BFO.
TEORIA del BFO
Prima di esporre il funzionamento del circuito, ritengo utile fornire a beneficio anche di coloro che si dilettano nella costruzione di piccoli circuiti elettronici, alcune delucidazione in merito al suo funzionamento:
Il BFO (dall’acronimo Beat Frequency Oscillator) è un Oscillatore a Frequenza (di solito Intermedia) di Battimento.
In un ricevitore, sia a tubi elettronici sia a stato solido, dal quale si desideri convertire un segnale a radiofrequenza non modulato (ricevuti come soffio), come quello telegrafico (CW) o di Banda Laterale Singola (SSB), in un segnale modulato, e quindi udibile, bisogna iniettare nel circuito e miscelare un segnale a radiofrequenza la cui frequenza sia molto prossima a quello della Frequenza Intermedia del ricevitore.
Tale segnale aggiuntivo di battimento, o meglio di conversione, viene generato da un circuito oscillatore denominato, appunto, BFO.
Per i ricevitori a tubi elettronici tale segnale del BFO va iniettato o sul diodo di rivelazione (AM) o sulla griglia di controllo o sul catodo (polarizzato o non) della valvola amplificatrice di media frequenza, mediante un piccolo accoppiamento capacitivo.
Per i ricevitori a stato solido tale segnale del BFO va iniettato o sul diodo di rivelazione (AM) o sulla base o sull’emettitore (polarizzato o non) del transistore amplificatore di frequenza intermedia, sempre mediante un piccolo accoppiamento capacitivo.
In teoria, con tale dispositivo, quindi, i segnali non udibili perché privi della portante, alla fine vengono rivelati, modulati e resi perfettamente comprensibili, siano essi segnali di CW o di una modulazione SSB (banda laterale unica).
In pratica il BFO ricostruisce con la miscelazione di un quasi identico segnale (detto di battimento, e quindi, con differenza di pochi Hz) un metodo di informazione da definirsi incompleto, perché costituito da sola radiofrequenza, in un segnale di conversione completo, ossia modulato.
Il CIRCUITO del BFO
Passiamo ora alla descrizione pratica del BFO. Il circuito è stato progettato in configurazione oscillatore Hartley, alimentato con una pila da 9V e stabilizzato a 6V.
Il circuito LC dell’oscillatore è costituito dalla bobina di un trasformatore di frequenza intermedia a 455 Khz con in parallelo un compensatore per la taratura e di doppio diodo varicap (BB204) per il controllo esterno della nota.
In sede di messa a punto, pertanto, la frequenza di oscillazione può avere una escursione da 440 Khz a 480 Khz circa.
Il comando del varicap attraverso un potenziometro, una volta centrata la frequenza esatta sulla frequenza intermedia del ricevitore (Zero Beat = battimento zero) mediante la taratura del nucleo della bobina e del compensatore, permette una escursione di pochi Hz per lo spostamento in SSB, centrando sia la banda alta che la banda bassa (USB e LSB).
La variazione di pochi Hz prodotta dal comando del potenziometro non ha una variazione lineare nella escursione, verosimilmente perché non è lineare la variazione di capacità del varicap alla variazione di tensione del comando.
L’output dell’oscillatore BFO, del valore di circa 500 mV, è prelevata dal link di uscita del trasformatore a FI del BFO, e pertanto il carico di utilizzazione a valle non ha influenza alcuna sul circuito oscillante vero e proprio.
L’iniezione del segnale generato, nel mio caso, avviene a mezzo cavetto schermato (RG174) e anello di lamierino capacitivo avvolto sul bulbo della valvola amplificatrice di media frequenza (vedi particolare di Fig.1).
Volendo, se non si vuole forare il telaio del ricevitore, si può installare un connettore da pannello RCA posto su un pezzetto di lamierino fissato al telaio del ricevitore, per portare il segnale direttamente sull’ingresso del diodo di rivelazione AM, mediante una piccola capacità compresa di solito fra 4,7 e 10 pF.
Questa connessione, poco devastante per l’apparato ricevente, la si può lasciare in permanenza in quanto essa funziona solo se le si inietta il segnale del BFO.
Se il BFO è spento, quindi, l’apparato funziona normalmente in AM, senza rivelare il CW o la SSB.
LISTA dei COMPONENTI
Scatolino in plastica da 12 cm. x 5,5 cm. x 3 cm. (misure approssimative).
Batteria a 9 V + cappuccio di connessione.
Striscia di lamierino in ottone per fissaggio pila.
Interruttore miniatura.
Led + resistore 5700 W – ¼ W
Integrato stabilizzatore di tensione 6 V tipo 78L06.
Varicap BB204.
Transistor BF240 (BF241).
Diodo 1N4007.
Trasformatore di F.I. da 455 Kc.
Compensatore 25 pF.
Potenziometro 47.000 pF/ L + manopolina.
Resistore 68.000 W – ¼ W (n° 2)
Resistore 47.000 W – ¼ W
Resistore 12.000 W – ¼ W
Resistore 1200 W – ¼ W
Resistore 47 W – ¼ W
Condensatore da 47 uF
Condensatore da 1.000 pF
Condensatore da 100.000 pF (n°3)
Spina RCA.
Spezzone cavetto RG174 (circa 1 m.)
Striscia di carta argentata adesiva da apporre all’interno del coperchio (Fig. 4)
Viti a testa svasata, rondelle e dadi da 3 (n° 4)
Accessori per il ricevitore:
Presa da pannello RCA
Condensatore ceramico da 4,7 pF
Nastrino di lamierino in ottone elastico per accoppiamento sul bulbo della valvola.
COSTRUZIONE
La costruzione dell’apparecchio ed il montaggio dei componenti sono operazioni molto semplici, osservando bene lo schema elettrico # 1 ed il circuito stampato, visto dall’alto, in scala 1:1 allegati.
Dopo avere realizzato il c.s. si montano i vari componenti ed il potenziometro.
Si provvede alla foratura del coperchio dello scatolino contenitore e al rivestimento di schermatura praticato con una striscia di carta di alluminio adesivo, reperibile nei negozi di attrezzatura domestica.
Si provvede al fissaggio dell’interruttore, del led, ed al serraggio delle 4 viti con rondelle e dadi.
Infine si fissa, con altri dadi e rondelle, il c.s. montato del BFO, previa foratura per fuoriuscita dell’alberino del potenziometro.
Il fondo dello scatolino contenitore dovrà essere forato indoneamente in corrispondenza del nucleo della bobina oscillatrice e del compensatore per le operazioni di taratura.
Chiuso il tutto l’operazione, a questo punto, è terminata.
Nelle foto sono visibili tutte le fasi del montaggio e la disposizione dei componenti sul circuito stampato (Fig. 2, 3, 4, 5.).
Nella foto di Fig. 1 si possono notare il cavetto con spina RCA, la piastrina con il connettore RCA, ed il cappuccio capacitivo da innestare sul bulbo della valvola amplificatrice di Frequenza Intermedia.
E’ ovvio che il connettore RCA da pannello lo si può applicare, attraverso un piccolo foro, anche sul retro del telaio del ricevitore, e da questo punto, portare il segnale del BFO a mezzo del condensatore da 4,7 pf sull’ingresso del diodo di rivelazione, o sull’ingresso dello stadio di frequenza intermedia.
Qualora il circuito lo si voglia includere nel ricevitore, avendo il necessario spazio a disposizione, si può collegare il Link di uscita BFO a mezzo breve tratto di cavetto coassiale (RG174) direttamente fra catodo della valvola amplificatrice di frequenza intermedia e massa o sull’emettitore del transistore amplificatore di frequenza intermedia e massa, senza interposizione di condensatore, creando in tal modo un perfetto Rivelatore a Prodotto per CW ed SSB.
Pertanto, tutte le varie opzioni applicative sono possibili !
I vari metodi di connessione del BFO su un ricevitore sono illustrati, come linea di principio, nello Schema Elettrico # 2).
TARATURA del BFO
Per tale operazione è necessario l’uso di un generatore di RF (Oscillatore modulato).
Si pone in funzione il generatore con iniezione di segnale modulato in ingresso al ricevitore, a condensatore variabile di sintonia tutto chiuso, sintonizzandolo sulla frequenza della frequenza intermedia, il che rende perfettamente udibile in altoparlante la nota.
A questo punto si toglie la modulazione al generatore, lasciando la sola portante a RF, e accendendo il BFO collegato in precedenza, si ruota il nucleo della bobina del BFO e il compensatore fino ad udire in altoparlante la nota di battimento.
Infine, si pone la manopolina del BFO a circa ¾ di corsa sulla destra, e si allinea il compensatore del BFO fino ad ottenere il battimento Zero.
L’operazione a tal punto è terminata, ed il nostro BFO diventa perfettamente operativo per quanto ci siamo prefissi di ottenere.
Sempre a disposizione per chiarimenti, nella speranza di avere sufficientemente esposto quanto mi ero prefisso, auguro buon lavoro a tutti.
Marzo 2011