Sin potenciómetros de control en la salida,
esta fuente mantiene su tensión en función
de la carga de un capacitor.
Como la corriente que el amplificador operacional
con FET exige, para tomar esta tensión
de referencia, es extremadamente baja, pues, su
resistencia de entrada es de 10
ohm, el capacitor se mantiene por horas con la
misma tensión que es fijada por el toque
de sus dedos. Se trata de una fuente evidentemente
experimental, pues, para alimentar circuitos en
que se exige gran estabilidad de tensión,
el sistema no sirve.
Usando un transformador de 12V x 1A podemos obtener
tensiones de salida de poco más de 12V,
pero nada impide seguir usando un transformador
de 15V y hasta incluso de 20V para obtener una
tensión mayor de salida en el límite.
El integrado CA3140 puede usarse, también,
en esta versión, pues, se trata de un amplificador
operacional con FET en la entrada (también
se puede emplear el LF356).
La idea básica es simple: un operacional
controlando la tensión de salida vía
dos transistores, uno de los cuales es de potencia.
En este caso, sin embargo, como el amplificador
operacional tiene una elevadísima resistencia
de entrada, podemos usar para la referencia, no
un diodo zener comos se hace normalmente, sino
un capacitor cargado con la tensión que
se desea en la salida.
La elevadísima resistencia de entrada
del operacional impide que la carga del capacitor
disminuyó, alterando así en períodos
cortos la tensión de salida.
Lo que ocurre normalmente es la pérdida
de esta carga por fugas o por la propia resistencia
del aire, pero eso lleva mucho tiempo para ocasionar
preocupación. La preocupación mayor
es la elección del C2 que debe ser obligatoriamente
de poliéster (de buena calidad), con valores
entre 2,2µF y 5,6µF.
En el prototito usamos un capacitor de 6,6µF
que mantiene la carga por largos intervalos de
tiempo, sin alteración sensible de la tensión
de salida. Para cargar y descargar el capacitor
con la tensión de referencia (deseada en
la salida) usamos el proceso del toque. Tenemos
entonces dos sensores conectados a resistores
de 1M5, lo que permite una excursión de
mínimo a máximo y viceversa, del
orden de 10 segundos.
Tocando en X1, la corriente carga al capacitor,
elevando así la tensión de referencia.
Tocando en X2 ocurre la descarga.
El interruptor S2 de presión es optativo,
pudiendo ser usado para descargar el capacitor
C2 cuando desconectamos la fuente, garantizando
así que, cuando la misma es conectada de
nuevo la tensión parta de cero en la salida.
El transistor Q1 es un sensor de tensión
que realimenta el integrado, proveyendo así
la polarización para la salida.
Entre los puntos A y B, que corresponden a la
salida, podemos conectar tres tipos de indicadores.
El más simple consiste en un indicador
de hierro móvil, de costo bajo, con escala
de 0-15 o más, conforme al tipo de transformador
usado. Recordamos, sin embargo, que este tipo
de indicador no es muy preciso, pero posee bajo
costo en relación a los demás.
Otra posibilidad consiste en conectar un multímetro
en la escala de tensiones DC para monitorizar
la salida de tensión, pero en este caso
quedará ocupado imposibilitando otro tipo
de aplicación simultánea.
Finalmente, tenemos la posibilidad de conectar
un VU-metro de 200µA o incluso de 1mA, con
una escala previamente preparada para medir la
tensión de salida.
Se debe usar un trimpot de ajuste, para calibrar
la lectura del instrumento (este trimpot debe
ser de 100kohm?y no se muestra en el circuito
completo de la figura 1 -conviene emplear un trimpot
en serie con un resistor de 18kohm-).
Hacer el ajuste del trimpot resulta fácil.
En la salida de la fuente conecte, también,
el multímetro en la escala DC-volts que
permite leer la tensión máxima.
Ajuste la fuente para la tensión máxima,
y, al mismo tiempo, el trimpot para que el VU
vaya hasta el fin de la escala.
Vea a cuánto corresponde esta indicación
el propio multímetro, anotando el valor
en el VU.
Después basta dividir en partes iguales
la escala, anotando los valores correspondientes.
El diagrama completo de la fuente con control
por toque aparece en la figura 1.
Podemos realizar la parte básica del proyecto
en una placa de circuito impreso, como muestra
la figura 2.
Para el circuito integrado podemos usar un zócalo
y para el Q2 se debe emplear un buen disipador
de calor. C1 debe tener una tensión de
operación, por lo menos 100% mayor que
la tensión del transformador usado. Sugerimos
2.200µF x 25V para transformadores de 12V
y 2.200µF x 35V para un transformador de
15V.
Los sensores pueden ser fijados en el propio
panel del gabinete de la fuente, habiendo diversas
posibilidades para esto.
Sugerimos la configuración mostrada en
la figura 3, consistente en 4 tornillos de bronce,
que proporcionan buen contacto al toque (dos tornillos
para subir la tensión y otros dos para
bajarla). Lógicamente, esos tornillos deben
estar montados sobre un material aislante.
Otra posibilidad consiste en el uso de un panel
de circuito impreso. En el diagrama no incluimos
un LED para monitorización, pero puede
emplearse, recordando que debe ser conectado inmediatamente
después del D1 en serie con un resistor
de 1k5.
El resistor R4 debe ser de alambre con por lo
menos 1watt de disipación y C3 puede tener
una tensión de trabajo de 25V.
Para la prueba el procedimiento es simple. Conecte
la alimentación, accionando S1.
Conecte un multímetro o voltímetro
en la salida, si no lo tuviera ya incorporado.
Toque inicialmente en el sensor X1. La tensión
de salida debe subir lentamente hasta alcanzar
el máximo.
Tocando en X2 la tensión debe caer. El
ascenso o descenso debe parar inmediatamente cuando
dejamos de tocar los sensores.
Si la tensión cae después que dejamos
de tocar los sensores, es señal que el
capacitor C2 presenta fugas y debe ser sustituido.
Para usar la fuente tenga en cuenta la polaridad
de salida y principalmente los límites
de corriente. No conecte cargas que consuman más
que lo previsto.
Para usar la fuente tenga en cuenta la polaridad
de salida y principalmente los límites
de corriente.
Cuando conecte aparatos electrónicos en
la salida, proceda siempre del siguiente modo:
“Ajuste antes la tensión
para después accionar el aparato alimentado
y nunca lo contrario”.