No exactamente 101 usos para un sintonizador de TV analógico UHF

Los jóvenes piratas informáticos de hoy en día son muy afortunados de crecer en una era con una plétora de dispositivos capaces de estimular su imaginación y un acceso fácil y barato a ellos. Menos del precio de una hamburguesa puede asegurarle una plataforma informática Linux como Raspberry Pi Zero, y una gran variedad de sensores y periféricos están a solo un sobre de envío de un día para otro.

Retrocediendo unas décadas hasta la década de 1980, las cosas eran un poco diferentes para los jóvenes con inclinaciones electrónicas. Tuvimos la primera generación de microcomputadoras de 8 bits, pero eran costosas y, a menos que tuviera padres adinerados dispuestos a comprarle un modelo de alta gama, podría ser difícil interactuar con ellos. Otras piezas electrónicas eran mucho más caras y los pedidos por correo podían tardar semanas en entregar los productos.

Para algunos de nosotros, esto no fue un problema. Simplemente buscábamos otras fuentes de piezas, y una de las más convenientes era el televisor CRT de desecho que encontraría en casi todos los contenedores de basura en esos días antes del reciclaje electrónico. Si pudo hacerlo a partir de componentes discretos de grado de consumidor de la década de 1970, probablemente lo hicimos después de haber examinado cuidadosamente un montón de PCB grandes para buscar los valores correctos de los componentes. Buen entrenamiento, ciertamente terminas conociendo los códigos de color de las resistencias a simple vista de esa manera.

Una fascinación personal mía como un joven radioaficionado era el sintonizador analógico que encontrarías en estos aparatos. Este fue el extremo frontal de RF que convirtió la señal de la antena en una frecuencia intermedia de 36 MHz para que el equipo la demodulara y mostrara. Estos sintonizadores eran dispositivos bastante simples que generalmente tenían solo un par de transistores, un amplificador de RF y un oscilador y un mezclador de diodos o un mezclador/oscilador combinado.

Donde crecí en el Reino Unido, todos eran para las bandas de TV UHF (alrededor de 470 a 860 MHz), y estaban sintonizados mecánicamente con capacitores variables y resonadores de cavidad o sintonizados electrónicamente con diodos varicap y resonadores stripline en una PCB. Eran módulos discretos dentro del set, generalmente en una lata de proyección del tamaño de una baraja de cartas. Su naturaleza independiente significaba que, una vez retirados del conjunto, ofrecían un potencial considerable de modificación y reutilización para otros usos de UHF, y una forma accesible de aprender las cuerdas de la construcción de UHF.

Así que este artículo es, en cierto modo, una versión condensada de algo que podría haber escrito como una serie si Hackaday hubiera existido en 1987, o incluso como un pequeño volumen de bolsillo si hubiera podido encontrar un editor lo suficientemente crédulo como para aceptar las reflexiones electrónicas experimentales de un adolescente no probado. Piense en ello como un homenaje a una tecnología del pasado que no se ajusta del todo a nuestra serie retrotechtacular, y si sus intereses se encuentran en esa dirección y tiene algunos televisores antiguos en su camino, tal vez pueda inspirarse en ellos.

Los frentes de los sintonizadores de TV siguieron de cerca este modelo en cualquier década de la era analógica en la que se fabricaron. Los ejemplos de la década de 1950 y principios de la de 1960 habrían presentado un par de tubos de triodo, en la década de 1970 habría encontrado transistores bipolares y más recientemente habrían tenía MOSFET o incluso GaAsFET. Más recientemente, el oscilador local habría sido un sintetizador de frecuencia, pero en la era que estamos discutiendo habría sido un oscilador de funcionamiento libre controlado por nada más que un simple circuito automático de control de frecuencia.

Escarbando en la chatarra electrónica medio olvidada en los límites de mi taller, encontré un portátil genérico de 12″ de finales de la década de 1970 con un sintonizador UHF japonés típico de la época. Un poco de trabajo con un destornillador quitó la cubierta, y puede ver las partes internas a la izquierda.

El sintonizador adopta la forma de una serie de resonadores de cavidad acoplados con un conjunto de condensadores variables vinculados en la parte superior. A la izquierda, en la parte inferior, está la entrada de la antena, y a la derecha están los engranajes del mecanismo de sintonización. El transistor amplificador de RF se encuentra en el límite de las dos cavidades más a la derecha, mientras que el diodo de germanio utilizado como mezclador está cubierto de laca verde y une las dos cavidades de la izquierda. La FI sale por la parte inferior de la cavidad central y la cavidad más a la izquierda contiene el oscilador. Inmediatamente puede ver que hay mucho espacio para modificar el circuito, convirtiéndolo en un patio de recreo para piratas informáticos UHF.

Los esquemas de este tipo de sintonizador no variaban demasiado. Hemos encontrado un ejemplo con sintonización de varicap de la patente de EE. UU. 3643168 que usa un mezclador de diodos como el de arriba, aunque también puede ver sintonizadores que usan el transistor oscilador como un mezclador combinado.

Lo más llamativo de este circuito y de otros similares es su sencillez. El rendimiento de estos sintonizadores no proviene de un circuito inteligente sino del diseño altamente selectivo de sus filtros de cavidad. Este difiere ligeramente de la imagen de arriba en que tiene una cavidad de entrada y el mezclador comparte una cavidad con la salida del amplificador, pero aparte de eso y el uso de diodos varicap en lugar de capacitores con espacio de aire, son extremadamente similares.

Si eras un adolescente de los años 80 con un suministro constante de estas cosas, había mucho margen para la experimentación. El truco más simple fue convertir uno en un amplificador de antena superselectivo quitando el diodo mezclador, aplicando energía solo al amplificador de RF y soldando un bucle de acoplamiento de tamaño UHF al conector IF para convertirlo en una salida de RF UHF. Pon eso en el cable de la antena, sintonízalo con cuidado, y de repente estás viendo las noticias locales de otro lugar sin nieve en la imagen. Tenías que llevar tu entusiasmo a donde pudieras conseguirlo, allá por los años 80.

De mayor interés para un joven radioaficionado era la cavidad del oscilador. Un bucle de acoplamiento cuidadosamente instalado podría generar unos pocos milivatios de RF, lo suficiente para hacer un pequeño transmisor. Inyecte una señal de video a través de un búfer al transistor del oscilador y se convirtió en un transmisor de video razonable que cubrió toda la banda UHF, definitivamente ilegal pero afortunadamente no lo suficientemente poderoso como para llevar a las autoridades contra un joven experimentador.

Con un poco de soldadura cuidadosa, fue posible reemplazar las líneas de tira en cada cavidad con unas más largas plegadas para adaptarse al espacio, y arrastrar todas las cavidades hacia abajo para operar en la banda de aficionados de 430 MHz (70 cm). Entonces fue posible hacer un receptor de ATV de 70 cm o un transmisor mucho más útil para ATV de 70 cm reemplazando el amplificador de RF con un PA sintonizado y modulado en las mismas cavidades. Sin embargo, me apresuro a agregar que ninguno de mis transmisores hechos de esta manera logró un contacto con el mundo real fuera de los límites de un taller o una reunión de un club de radio.

La pieza de resistencia de la piratería de mi sintonizador de TV fue cortesía de un equipo que tenía una sección de señal pequeña completamente modular. Dos latas apantalladas, una de las cuales era un sintonizador de TV varicap y la otra, de aproximadamente el doble de tamaño, era una tira de FI completa y un demodulador. Con solo una pequeña cantidad de cableado podría convertirse en un receptor de TV completo con salida de video y sonido, aunque ese no fue el uso que le di. El voltaje de sintonización de un sintonizador varicap es de 0 a 33 voltios, por lo que con un generador de dientes de sierra de 0 a 33 V y un osciloscopio, tenía un analizador de espectro simple pero funcional.

Lamentablemente, el analizador de espectro, construido sobre un trozo de hojalata rescatado de una lata de café, no ha sobrevivido a las décadas. Recuerdo que generaba sus 33 V a partir de un suministro de 12 V a través de un multivibrador de dos transistores que alimentaba un multiplicador de diodos, y el generador de diente de sierra era un oscilador de relajación de tiristores particularmente desagradable. Con un poco de ajuste de la tira de IF para reducir el ancho de banda, dio una buena imagen de la banda de TV UHF en el alcance, a través de la cual se podían ver los cuatro canales de TV locales y espectros más pequeños de los de más lejos. Con la honestidad de la retrospectiva, además de permitirme decir que tenía un analizador de espectro entre mi kit de prueba, fue bastante inútil, pero ¡oye! Yo era el único niño en Gran Bretaña que podía decir que habían construido un analizador de espectro.

Fue un gran trabajo encontrar un sintonizador para la fotografía de arriba, por lo que han desaparecido del ruido de fondo de la basura electrónica en estos días. El televisor portátil que encontré tenía mi modificación de antaño como un monitor de video, probablemente la razón por la que me aferré a él. Puede que sean una tecnología pasada hace mucho tiempo, sin embargo, todavía conservo una debilidad por estos sintonizadores porque fue a través de ellos que aprendí las complejidades de la construcción UHF. A menudo escucho decir que el diseño de RF es una especie de arte negro, a lo que respondería que si ese es el caso, entonces es algo que solo puede aprender con la experiencia. Tal vez tuve la suerte de que me dieran los medios para adquirir esa experiencia en cada contenedor de basura.