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Spyfone II (ART1780)

O Spyfone I (ART1699) publicado há alguns anos e agora recentemente em nosso site causou uma grande agitação, com muita gente “curtindo” no Facebook e nos enviando E-mails, pelo que ele representou na sua versão inicial, quando muito de nossos leitores ainda eram jovens iniciantes. Pois, bem, fizemos uma versão mais elaborada, com recursos especiais e aperfeiçoamentos que merecem ser vistos pelos que gostaram do projeto original e desejam algo mais. É isso que veremos agora com o Spyfone II.

Reunindo recursos especiais como uma extrema sensibilidade e uma grande estabilidade pela regulagem da etapa amplificadora com diodo zener o circuito original fez grande sucesso sendo vendido na forma de kit ou montado.

A figura 1 mostra a foto de um Spyfone em sua versão antiga montado.

 

Figura 1 – O Spyfone
Figura 1 – O Spyfone

 

 Pois bem, com a possibilidade de contarmos com componentes mais eficientes e até para atender a exigência de leitores que pediram uma versão de maior alcance, mostramos como projeto deste artigo, uma nova versão muito mais eficiente e com recursos mais elaborados para a espionagem.

 Além disso, com uma montagem mais compacta, ele pode ser escondido com mais facilidade ficando, portanto, sua detecção dificultada.

 Para os leitores que desejam um transmissor eficiente de espionagem capaz de captar as conversas mais íntimas em tons baixos, vai aqui um circuito que tem as seguintes características:

 Potências que podem ser escolhidas de acordo com a aplicação

Alcances entre 20 e 200 metros

Características semelhantes ao ouvido humano, com maior sensibilidade para os sons mais fracos.

Alimentação a partir de pilhas comuns

Tamanho reduzido facilitando sua ocultação

Estabilidade de funcionamento

Possibilidade de montagem em sistema direcional para escuta remota

Filtro de tom, eliminando ruídos estridentes que afetem o entendimento de uma conversa.

 

 A ideia Básica

 Um microfone sem fio, um transmissor de FM comum ou mesmo um microfone ligado a um amplificador comum não consistem na melhor solução para escuta de conversas.

Isso ocorre porque tais sistemas normalmente possuem uma faixa dinâmica estreita.

Em outras palavras, eles não conseguem captar sons muito fracos e saturam, provocando fortes distorções quando o som é muito forte.

A faixa dinâmica estreita faz com que as conversas muito baixas ou distantes do microfone não possam ser ouvidas e quando se fala muito perto, o som distorce.

Como, num trabalho de escuta normalmente se trabalha com sons fracos ou normais, mas afastados do microfone o uso desses recursos não é dos mais eficientes.

Para uma escuta eficiente é preciso usar um circuito que tenha uma faixa dinâmica maior, conforme a do ouvido humano, mostrada na figura 2.

  

Figura 2 – Faixa dinâmica do circuito
Figura 2 – Faixa dinâmica do circuito

 

 Isso significa maior sensibilidade para os sons fracos e uma menor sensibilidade atenuando os sons fortes evitando que eles saturem o circuito.

É exatamente o que ocorre com o nosso ouvido, já que na natureza os sons mais fracos que precisamos ouvir são milhões de vezes menos intensos que os sons mais fortes, conforme mostra a figura 3.

  

  Figura 3 – A faixa dinâmica dos sons da natureza
Figura 3 – A faixa dinâmica dos sons da natureza

 

 De uma forma mais técnica, podemos dizer que nossos ouvidos possuem uma curva de sensibilidade logarítmica, que os torna muito mais apropriados para a interação com o nosso meio ambiente.

A ideia básica no nosso projeto de um transmissor de escuta é justamente dotá-lo de um amplificador logarítmico, o que pode ser facilmente conseguido com o uso de amplificadores operacionais.

Por outro lado, a faixa de freqüências ideal para o entendimento da palavra também é diferente da fornecida por microfones e transmissores comuns.

Para que uma conversa torne inelegível e até contorne os problemas de ruídos ambientes ela precisa conter as frequências apenas entre 200 e 3000 Hz aproximadamente, se bem que possamos ouvir muito mais, conforme mostra a figura 4.

 

Figura 4 – A faixa de voz
Figura 4 – A faixa de voz

 

 É exatamente o que ocorre com o telefone, em que as faixas fora desses valores não são transmitidas.

No nosso caso especificamente, vamos dotar o transmissor de um filtro capaz de eliminar os sons estridentes cujas freqüências estejam acima dos 3 000 Hz e que possa afetar o entendimento de uma conversa.

Esse filtro consiste no capacitor C7 e sua ação pode ser ajustada em P1. Esse filtro também é importante para se compensar as distorções que ocorrem quando um amplificador logarítmico com muito alto ganho é usado.

Veja que esses sons são comuns quando se faz uma escuta e temos o arrastar de mesas, cair de chaves, bater de pequenos objetos numa mesa, cujas freqüências, sendo eliminadas ou atenuadas, facilitam o entendimento das conversas.

Tudo isso vai gerar um sinal modulador que será transmitido por um circuito de alta freqüência.

No nosso caso optamos por um circuito que possa ter os transistores trocados, conforme a potência que o leitor deseja e conseqüentemente o alcance.

Com um transistor comum, temos pequeno alcance, que até é desejável, pois reduz a probabilidade de detecção e com um transistor maior podemos ir mais longe, se bem que neste caso o consumo aumente e com isso a autonomia das baterias seja reduzida.

 

O circuito

Na figura 5 temos o diagrama de blocos que representa o nosso espião eletrônico.

 

   Figura 5 – Diagrama de blocos do Spyfone
Figura 5 – Diagrama de blocos do Spyfone

 

 No primeiro bloco temos o amplificador logarítmico com filtro passa baixas, elaborado em torno de um circuito integrado CA3140.

Esse circuito consiste num amplificador operacional de altíssimo ganho e elevadíssima impedância de entrada, podendo ser alimentado com tensões a partir de 3 V.

Para obter uma resposta logarítmica o que fazemos é colocar em seu circuito de realimentação dois diodos em paralelo, mas em oposição, conforme mostra a figura 6.

  

Figura 6 – Usando diodos para obter uma resposta logarítmica de um amplificador operacional
Figura 6 – Usando diodos para obter uma resposta logarítmica de um amplificador operacional

 

 A curva característica não linear dos diodos faz com que eles conduzam muito pouco, apresentando uma elevada resistência se o sinal realimentado for muito fraco. Isso significa um ganho muito alto para o amplificador.

Por outro lado, se o sinal realimentado for forte, a sua resistência para a realimentação será baixa e com isso o ganho do amplificador operacional será reduzido.

Para que o circuito também funcione como um filtro, um capacitor no circuito de realimentação é acrescentado. Em série com esse capacitor temos P1 que ajusta sua ação.

Esse capacitor faz com que a realimentação para os sinais de altas freqüências seja maior e com isso o ganho seja menor. Em outras palavras, o ganho do circuito será maior para os sinais com freqüências mais baixas.

O microfone de eletreto é ligado na entrada deste circuito, tendo o resistor R1 para polarizá-lo.

A saída dos sinais amplificados é aplicada à base de um transistor que oscila na freqüência de transmissão.

O circuito foi projetado para operar na faixa de FM, mas a bobina pode ser alterada para que sua freqüência caia na faixa superior ou inferior de VHF.

Em alguns casos isso pode ser interessante, desde que o leitor possua um receptor apropriado, para diminuir a probabilidade de seus sinais serem descobertos por alguém que esteja com um rádio FM ligado nas proximidades.

 

Considerações sobre a eficiência do circuito

Os sinais de FM podem ser propagar com facilidade até distâncias razoáveis desde que não encontrem obstáculos capazes de impedir seu trajeto.

Os obstáculos que podem afetar os sinais de FM são as estruturas de metal como, por exemplo, prédios com estruturas muito densas ou lajes.

Na maioria dos casos, os sinais ainda conseguem passar, alcançando o receptor, mas o alcance do sistema ficará sensivelmente reduzido.

Também influi muito a sensibilidade do receptor e o nível de interferências do local. Os melhores são os receptores de mesa, do tipo incorporado a aparelhos 3 em 1, mas em caso de necessidade qualquer radio FM pode ser usado.

Locais com computadores, muitas lâmpadas fluorescentes e outros equipamentos eletrônicos possuem elevado nível de interferências o que dificulta o uso do aparelho e também a sintonia do sinal, mesmo com receptores mais sensíveis.

Neste caso, o alcance será bastante reduzido, preciso o espião procurar com cuidado o lugar que proporcione o melhor desempenho.

Outro problema ligado à sensibilidade do receptor é o tipo de sintonia usada.

Os receptores com sintonia digital não são recomendados, pois dada a profundidade da modulação do circuito e suas próprias características, em alguns casos, principalmente de lugares com problemas de propagação a sintonia se torna instável.

O melhor é usar rádios comuns com sintonia analógica (botão), como o mostrado na figura 7.

  

Figura 7 – Receptor com sintonia analógica
Figura 7 – Receptor com sintonia analógica

 

 Com eles, pode-se acompanhar com muito mais facilidade o sinal, se houver pequenos desvios de freqüência.

O uso de fones de ouvido também facilita o ajuste, a eliminação de interferências de sons ambientes na escuta e a possibilidade da ocorrência de realimentação acústica.

Na realidade esses desvios podem ocorrer se a antena for mal posicionada ou ainda perto de objetos de metal de grande porte, os quais devem ser evitados.

Finalmente, nas áreas congestionadas, em que existem muitas estações operando e ainda equipamentos capazes de gerar sinais interferentes como computadores, lâmpadas eletrônicas, etc., pode ser difícil encontrar uma boa freqüência para se fazer a escuta.

Nesses casos, o espião deve fazer experiências antes para se certificar que a instalação está correta, sem problemas de recepção.

 

Montagem

 Começamos por dar o circuito completo do transmissor Spyfone II na figura abaixo.

  

Figura 8 – Diagrama completo do Spyfone
Figura 8 – Diagrama completo do Spyfone

 

 A montagem pode ser feita com base na placa de circuito impresso mostrada na figura 9.

  

  Figura 9 – A placa de circuito impresso do Spyfone
Figura 9 – A placa de circuito impresso do Spyfone

 

 A bobina é formada por 4 espiras de fio esmaltado 26 ou 28 enroladas numa forma sem núcleo de 0,8 cm de diâmetro. Use um lápis como referência. Para a faixa inferior de VHF (50 a 88 MHz use 5 a 7 espiras e para a faixa superior, 108 a 140 MHz use duas espiras ou três).

O trimmer pode ser de qualquer tipo de plástico com capacitância máxima na faixa de 20 a 40 pF.

 

Onde são indicados capacitores cerâmicos não devem ser usados outros tipos. O leitor deve estar atento para os valores desses capacitores, pois os códigos podem causar alguma confusão.

 

Veja que o capacitor de 4,7 pF pode vir indicado como 4p7 e o “p” deve ser minúsculo. Se vier a indicação 4k7 (k minúsculo) também serve, mas 4K7 (k maiúsculo) não serve, pois indica 4 700 pF!

Na montagem observe com cuidado a polaridade do microfone de eletreto e dos capacitores eletrolíticos. Esses capacitores não são críticos podendo ter qualquer tensão de trabalho entre 6 e 25 V.

Os resistores têm seus valores dados pelas faixas coloridas. Cuidado para não fazer a troca.

A posição do transistor é importante. Veja que podemos ter dois tipos de transistores diferentes, conforme o alcance e a tensão de alimentação, conforme a seguinte tabela:

 

Transistor Alimentação R1 Alcance
BF494 ou BF495 6 V 47 Ω até 50 metros
BF494 ou BF495 9 V 100 Ω até 80 metros
2N2218 9 V 47 Ω até 200 metros
2N2218 12 V 56 Ω até 300 metros

 

A antena consiste num pedaço de fio rígido de 15 a 30 cm de comprimento. Maior comprimento significa maior alcance, mas não se deve passar dos 30 cm, para que não sejam introduzidas instabilidades de funcionamento.

A antena deve ser posicionada preferivelmente na vertical e longe de qualquer objeto de metal.

Uma ideia interessante consiste em se embutir o Spyfone num livro, conforme mostra a figura 10.

  

  Figura 10 – Montagem do Spyfone num livro falso
Figura 10 – Montagem do Spyfone num livro falso

 

 Deixado numa estante ele pode captar com facilidade as conversas de um ambiente e não levantar nenhuma suspeita.

A alimentação pode ser feita por pilhas ou baterias. As pilhas menores como as AA e AAA permitem a realização de uma montagem mais compacta, mas o tempo de funcionamento será menor.

Com pilhas maiores, se houver possibilidade de utilização a autonomia será maior. Lembramos que as versões de 9 e 12 V com o transistor 2N2218 tem um consumo relativamente alto.

 

Prova e Uso

Para provar, inicialmente é preciso ter um bom receptor de FM, preferivelmente do tipo com sintonia analógica.

Ligue-o numa freqüência livre da faixa de FM a uma distância de pelo menos uns 3 metros do Spyfone. O receptor deve estar a um volume de no máximo 1/3 do máximo. Menos se for aparelho de som de boa potência.

Coloque as pilhas no suporte do Spyfone de modo que ele seja ligado.

Vagarosamente, atue sobre o trimmer CV até captar o sinal do Spyfone. Isso será facilmente percebido, pois teremos um forte apito devido à realimentação acústica.

Afastando-se com o receptor ou com o Spyfone, o apito deve desaparecer e o som ambiente deve ser ouvido claramente.

O uso de fones de ouvido no ajuste ajuda a evitar a realimentação e também a achar o sinal mais forte.

Se o sinal desaparecer logo que você se afastar é sinal que o sintonizado foi um espúrio e não o sinal principal. Tente ajustar novamente CV procurando o sinal mais forte.

 

 

Semicondutores

CI-1 – CA3140 – circuito integrado

Q1 – BF494 ou 2N2218 – ver texto – transistor

D1, D2 – 1N4148 – diodos de uso geral

 

Resistores:

R1, R6 – 10 k Ω x 1/8 W – resistores – marrom, preto, laranja

R2, R3 – 22 k Ω x 1/8 W – resistores – vermelho, vermelho, laranja

R4 – 1 k Ω x 1/8 W – resistor – marrom, preto, vermelho

R5 – 22 k Ω x 1/8 W – resistor – vermelho, vermelho, laranja

R7 – 47 Ω x 1/8 W – resistor – amarelo, violeta, preto – ver texto, conforme versão

P1 – 47 k Ω – trimpot

 

Capacitores

C1 - 1 µF x 16 V – capacitor eletrolítico

C2 – 10 µF x 16 V – capacitor eletrolítico

C3 – 47 µF x 12 V – capacitor eletrolítico

C4 – 2,2 nF – capacitor cerâmico

C5 – 100 nF – capacitor cerâmico

C6 – 4,7 pF – capacitor cerâmico

C7 – 47 nF – capacitor cerâmico ou poliéster

C6 – 100 µF x 16 V – capacitor eletrolítico

 

Diversos:

MIC – Microfone de eletreto de dois terminais

L1 – Bobina – ver texto

CV – trimmer – ver texto

A – antena – ver texto

B1 – 6 a 12 V – pilhas ou bateria – ver texto

S1 – Interruptor simples - opcional

Placa de circuito impresso, suporte de pilhas, caixa para montagem, fios, solda, etc.

 

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N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

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