O Site do Hardware Livre - OSHW

Microfone Direcional com Transmissor Incorporado (TEL196)

Para ouvir conversas à longa distância, a ferramenta mais empregada pelo espião é um microfone direcional. Com uma antena concentradora parabólica ele pode captar sons fracos numa única direção e aplica-los a um gravador ou fone de ouvido. Este projeto tem um melhoramento: os sinais são transmitidos para local seguro, onde o agente não corre o risco de ser localizado.

Obs. Este projeto faz parte de um de nossos livros de espionagem.

Este projeto é realmente interessante, pois reúne os recursos de um microfone direcional supersensível a um transmissor de FM de médio alcance.

Desta forma, tudo que o espião tem de fazer é posicionar o microfone com sua parábola concentradora em local apropriado, ajustar o transmissor e depois se esconder com o receptor em local seguro.

Com uma boa parábola, conversas podem ser captadas até a 20 metros de distância e os sinais enviados para um receptor afastado até 500 metros.

A operação do transmissor, conforme a bobina escolhida, pode ocorrer na faixa inferior de VHF entre 50 e 88 MHz como na faixa de FM. Evidentemente, na faixa de FM só é recomendada se o local for isolado, pois qualquer pessoa que estiver passando pela frequência do transmissor com seu walkman, rádio ou receiver pode ouvir tudo.

Desta forma, operando em VHF a probabilidade de que estranhos captem o sinal é muito menor.

Uma característica muito importante deste projeto é a etapa moduladora com controle automático de ganho.

Este circuito se caracteriza por ter sua sensibilidade aumentada com os sinais fracos, e reduzida, de modo a não haver saturação e distorção, quando os sinais são fortes. Trata-se pois de um amplificador Iogarítimico, com características muito semelhantes às do ouvido humano.

 

CARACTERISTICAS:

Tensão de alimentação: 6 a 9 V (Pilhas grandes ou bateria)

Corrente drenada: 200 a 300 mA (típica)

Frequência de operação: 50 a 100 MHz

Ganho máximo do amplificador: 1 000

 

FUNCIONAMENTO

O formato de nossas orelhas tem uma razão de ser: elas funcionam como um sistema acústico ou antena que concentra os sinais sonoros de modo a termos o máximo de sensibilidade. A maior quantidade possível de energia acústica é concentrada em direção ao tímpano, que funciona como o diafragma de um microfone.

Isso significa que podemos aumentar a sensibilidade de um microfone comum concentrando energia acústica por meio de algum dispositivo apropriado.

O meio mais simples e eficiente de se fazer isso é com um refletor parabólico.

Posicionando o microfone no foco da parábola de metal, a energia acústica correspondente a toda a superfície coberta pela parábola se concentra na pequena superfície correspondente ao diafragma do microfone.

O ganho obtido pode ser facilmente calculado: é a relação entre a superfície da parábola e a superfície do microfone.

Assim, tomando como base o diâmetro, se a parábola tiver 40 cm de diâmetro e o microfone 1 cm, o ganho será (40/1) elevado ao quadrado, ou seja, 1 600 vezes!

Desta forma, podemos ter um ouvido mais de mil vezes eficiente do que um simples microfone, usando a parábola.

E o que fazemos no nosso projeto, posicionando no foco de uma parábola de metal um microfone de eletreto.

Os sinais deste microfone são então levados a um circuito processador especial: um amplificador operacional com controle automático de ganho.

O que ocorre é que se amplificamos da mesma maneira todos os sinais captados, aqueles que são um pouco mais fortes adquirem tal intensidade que saturam o circuito, provocando distorções muito desagradáveis.

A finalidade do circuito é então reduzir a amplificação quando os sinais forem mais fortes.

Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho.

 

Figura 1 – Diagrama do aparelho
Figura 1 – Diagrama do aparelho

 

Isso é conseguido pelos dois diodos (D1 e D2) na realimentação do amplificador operacional. P1 ajusta o ganho médio da etapa.

Obtemos então em C3 um sinal equalizado que tem maior ganho nas intensidades mais fracas e menor ganho com as mais fortes.

Este sinal é usado para modular o transmissor, que tem por base um transistor 2N2218.

Neste circuito, a bobina Li em conjunto com CV determina a frequência de operação. O sinal gerado e aplicado a uma antena e transmitido até local seguro, em que se encontra o receptor.

 

MONTAGEM

Os componentes da parte eletrônica podem ser instalados numa placa de circuito impresso, conforme mostra a figura 2.

 

Figura 2 – Placa para a montagem
Figura 2 – Placa para a montagem

 

Para a bobina, que será enrolada tendo como referência um lápis, e com fio de 18 a 22 temos as seguintes possibilidades de operação:

7 espiras: 50 a 60 MHz

5 espiras: 60 a 80 MHz

4 espiras: 80 a 100 MHz

3 espiras: 100 a 110 MHz

Para a faixa de 50 a 80 MHz e conveniente aumentar C5 para 22 pF, enquanto que para a faixa de 100 a 110 MHz este capacitor pode ser reduzido para 2,2 ou 2,7pF.

Os capacitores devem ser todos cerâmicos, exceto C1 e C3 que são eletrolíticos com tensão de trabalho de pelo menos 12 V.

Os resistores são todos de 1/8W menos R7 que deve ser de ½ W.

O trimmer CV pode ser de qualquer tipo, plástico ou de porcelana com capacitância máxima de 30 a 50 pF.

Para o microfone de eletreto deve ser usado cabo blindado observando a polaridade da ligação.

O conjunto pode ser instalado num tripé, conforme mostra a figura 3.

 

Figura 3 – Montagem em tripé
Figura 3 – Montagem em tripé

 

A antena parabólica para a captação de sons pode ser uma meia esfera de globo de espelhos ou ainda uma tampa de algum apetrecho de cozinha que tenha este formato. Diâmetros de 30 cm a 60 cm são admitidos, com ganhos da ordem de 900 a 3 600 vezes.

Para alimentação use 4 ou 6 pilhas grandes ou então bateria, pois o consumo algo elevado esgotaria rapidamente pilhas pequenas ou baterias convencionais de 9 V. O ideal é usar pilhas recarregáveis.

A antena é telescópica com pelo menos 60 cm de comprimento para se obter um bom alcance.

 

AJUSTE E USO

Para ajustar o aparelho ligue nas proximidades um receptor sintonizado em frequência livre da faixa desejada.

Em seguida, ajuste CV1 até obter a captação do sinal. Se houver microfonia, (um forte apito), reduza o volume até que ele desapareça.

A seguir, aponte a parábola para uma fonte de som distante, pode ser um radinho ligado a uns 5 metros, e ajuste P1 até captar o som com a intensidade desejada.

Feito isso, o aparelho estará pronto para ser usado.

Posicione a parábola apontada para o local desejado e esconda-se em local seguro com o receptor.

 

 

Semicondutores:

Cl-1 - LM1458 ou equivalente - amplificador operacional - circuito integrado

Q1 - 2N2218 - transistor de RF

D1, D2 - 1N4148 - diodos de silício

 

Resistores: (1/8 W, 5%)

R1 - 4,7 K ohms

R2, R3 - 22 k ohms

R4 - 1 k ohms

R5 - 10 k ohms

R6 - 6,8 k ohms

R7 - 47 ohms x1 W

P1 - 1 M ohms - trimpot

 

Capacitores:

C1, C3 - 10 uF x 12 V – eletrolíticos

C2 - 47 pF - cerâmico

C4 - 10 nF - cerâmico

C5 - 4,7 pF - cerâmico

C6 - 100 nF - cerâmico

CV1 - trimmer - ver texto

 

Diversos:

MIC - microfone de eletreto de dois terminais

L1 - bobina - ver texto

S1 - interruptor simples

B1 - 6 ou 9 V - 4 ou 6 pilhas grandes

A - antena telescópica

Placa de circuito impresso, tripé, caixa plástica, parábola de metal de 30 a 60 cm de diâmetro, suporte de pilhas, fios blindados, fio comum, solda, etc.

 

 

Artigo publicado originalmente em 1985

 

 

BUSCAR DATASHEET


N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

Opinião

Contente e Triste (OP181)

Trabalhamos arduamente para manter nosso site, procurando todos os dias colocar matérias novas, participar de eventos e preparar novos livros que atendam todos aqueles ávidos por conhecimentos técnicos. Nossos resultados, por um lado, tem sido positivos com o reconhecimento de todos que frequentam nosso site e nos procuram em nossos eventos. No entanto, ao lado dessa alegria também temos os fatos negativos.

 

Leia mais...

Oradores
Os que têm o dom da palavra e são oradores, têm em mão um grande instrumento de charlatanismo: felizes os que não abusam dele. (Ceux qui ont Le Don de La parole et qui son orateurs ond em main um grand instrument de charlatanisme: heureux sils nem abusent pás.)
Sainte-Beive (1804-1869) - Ver mais frases


Instituto Newton C Braga
Entre em contato - Como Anunciar - Políticas do Site

Apoio Social
Lions Clube de Guarulhos Sul SOS Mater Amabilis
Advertise in Brazil
If your business is Electronics, components or devices, this site is the correct place to insert your advertisement (see more)