El oscilador de inmersión de rejilla ( GDO ), también llamado medidor de inmersión de rejilla , medidor de inmersión de compuerta , medidor de inmersión o simplemente dipper , es un tipo de instrumento electrónico que mide la frecuencia resonante de circuitos sintonizados por radiofrecuencia cercanos y no conectados . Es un oscilador de frecuencia variable que hace circular una señal de pequeña amplitud a través de una bobina expuesta, cuyo campo electromagnético puede interactuar con los circuitos adyacentes. El oscilador pierde potencia cuando su bobina está cerca de un circuito que resuena a la misma frecuencia. Un medidor en el GDO registra la caída de amplitud, o "caída", de ahí el nombre.
Los radioaficionados han utilizado ampliamente los osciladores de inmersión para medir las propiedades de circuitos resonantes, filtros y antenas . También se pueden utilizar para probar líneas de transmisión, como generadores de señales y para medir la inductancia y la capacitancia de los componentes. La medición con un GDO se denomina "inmersión" de un circuito. [1]
En el centro del medidor de caída se encuentra un oscilador de frecuencia variable de alta frecuencia con un condensador de sintonización calibrado y bobinas intercambiables correspondientes, como se muestra en el diagrama del circuito. La resonancia se indica mediante una caída en la amplitud de la señal dentro del GDO, mediante un medidor en el dispositivo.
Cuando la bobina expuesta del oscilador está cerca de otro circuito resonante, el par acoplado se comporta como un transformador de baja Q cuyo acoplamiento es más efectivo cuando sus respectivas frecuencias resonantes coinciden. El grado de acoplamiento afecta la frecuencia y amplitud de la oscilación en el medidor de inmersión, que se detecta de varias maneras, la más simple y habitual de las cuales es un microamperímetro incorporado . La distancia entre la bobina y el circuito probado debe ajustarse con cuidado para que la amplitud de la GDO se vea afectada significativamente por el circuito acoplado, pero su frecuencia no. [1] [2] : 1–8
Los osciladores de inmersión de rejilla se desarrollaron por primera vez en la década de 1920 y se construyeron con tubos de vacío . Los dispositivos mostraban la amplitud de la corriente de rejilla del tubo , de ahí la GDO.
Los medidores de inmersión modernos son dispositivos de estado sólido y a veces se los llama osciladores de inmersión de compuerta u osciladores de inmersión de emisor en referencia a la parte análoga del transistor cuya corriente se mide en lugar de una rejilla de tubo de vacío. [1] Las versiones de estado sólido del oscilador de inmersión de rejilla son más versátiles, ya que pueden operar a mayor Q y menor amplitud, y no están atadas por un cable de alimentación.
Los medidores de inclinación de todo tipo están siendo reemplazados por analizadores de antena , que son más complejos, pero realizan muchas de las mismas funciones de manera más conveniente y requieren menos destreza. [3]
El medidor de caída de tensión se puede utilizar para medir la potencia relativa perdida en un circuito cercano (en cuyo caso la amplitud que muestra el medidor "cae") o para medir la potencia relativa absorbida de un circuito cercano alimentado (en cuyo caso, la amplitud del medidor alcanza su pico). En cualquiera de los modos de funcionamiento, se necesita cierta experimentación para encontrar una distancia entre la bobina captadora y el circuito bajo prueba, para garantizar que los dos circuitos estén lo suficientemente cerca como para transferir potencia, pero no tan acoplados que el circuito alimentado abrume al circuito que responde y lo obligue a oscilar independientemente de la frecuencia. [4]
El corazón del instrumento es un circuito LC sintonizable cuya bobina externa expuesta se acoplará de forma flexible al circuito resonante medido cuando se mantenga moderadamente cerca. La distancia de medición debe ajustarse hábilmente para que sea lo suficientemente cercana como para proporcionar un acoplamiento suficiente para que la caída se muestre claramente, pero lo suficientemente lejana como para que el medidor y el circuito probado oscilen de forma independiente, de modo que la frecuencia de ninguno de los dispositivos se distorsione significativamente por el otro, y de modo que la energía perdida en el circuito externo no inunde el oscilador del medidor de caída.
La bobina y el circuito de prueba pueden estar acoplados de forma inductiva o capacitiva: el acoplamiento es inductivo si los cables de la bobina se mantienen paralelos a los cables más cercanos del circuito que se está probando, capacitivo si los cables de la bobina y los cables del circuito se mantienen perpendiculares. Según el contexto deseado para la medición, el circuito bajo prueba se puede desconectar temporalmente de su entorno para evitar la distorsión por las partes a las que normalmente está conectado, o dejarlo conectado en su lugar para medir la respuesta del sistema combinado.
En el uso normal, solo se alimenta el oscilador del medidor de inmersión y la única energía del circuito bajo prueba es la que absorbe de la señal en la bobina GDO. Cuando ambos circuitos están en resonancia a la misma frecuencia, la transferencia de energía de la bobina al circuito probado adyacente alcanza un máximo, por lo que la amplitud del oscilador del medidor de inmersión alcanza un mínimo debido a la energía perdida en el circuito bajo prueba. [1] : 25–10
El operador ajusta la frecuencia del GDO hasta que su medidor muestre su lectura más baja (la "caída"). La frecuencia se lee desde el dial del GDO, o la frecuencia se puede medir buscando la señal del medidor de caída en un receptor de radio bien calibrado. Algunos GDO modernos tienen un medidor de frecuencia incorporado, lo que hace que el sobreacoplamiento sea algo menos problemático. [1]
Algunos medidores de inmersión se pueden utilizar en sentido inverso, como medidores de intensidad de campo sintonizados de alcance ultracorto . El operador encuentra la frecuencia en la que se produce el mayor aumento de potencia del medidor en el GDO sin alimentación, cuando su bobina se mantiene cerca de los cables de un circuito resonante activo. Dado que la potencia en el circuito bajo prueba debe ser lo suficientemente alta como para registrarse en el medidor, este método poco común es riesgoso tanto para el operador como para el equipo.
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