Rádio de 3 Transistores - 2 (ART2750)

Os rádios transistorizados simples são sempre uma atração para o montador, quer seja este veterano ou novato. O receptor que descrevemos neste artigo, em especial, é de grande simplicidade e tem um rendimento muito bom para o número de componentes que emprega. O leitor que o montar verificará que pode captar com bastante facilidade as estações locais, sem a necessidade de qualquer tipo de antena.

O receptor de três transistores que descrevemos é bastante simples, podendo ser montado mesmo pelos leitores inexperientes, dada a quantidade de detalhes dadas para esta finalidade.

Os três transistores empregados em seu circuito fornecem um ganho bastante bom o que elimina a necessidade de uso de antena externa, a não ser para os locais distantes de estações.

Como a escuta e feita em fone (individual) o aparelho torna-se ideal para o uso particular.

O leitor poderá ouvi-lo até altas horas da noite sem incomodar ninguém. (figura 1).

Figura 1

É claro que, mais um fone pode ser acoplado em paralelo ao mesmo circuito permitindo assim que mais uma pessoa possa usar o receptor simultaneamente.

Descrevemos a montagem tanto em ponte de terminais (recomendada para os principiantes) como também em placa de circuito impresso que deverá ser confeccionada pelo próprio leitor.

Em ambos os casos o aparelho poderá ser instalado numa caixa plástica, o que dará ao conjunto a aparência de um rádio "de verdade", e facilitará seu uso e transporte.

A montagem será descrita com o máximo de pormenores; os componentes são todos comuns no nosso mercado. Com isso, visamos facilitar a montagem deste receptor mesmo para os que pouca ou nenhuma experiência prévia tenham na elaboração de circuitos eletrônicos.

COMO FUNCIONA

As estações de rádio emitem ondas eletromagnéticas de determinadas frequências que são moduladas, isto é, tem suas características alteradas de modo a poderem transportar uma informação, correspondente a um som, por exemplo, como música, voz, etc. (figura 2).

Figura 2

Essas ondas devem ser captadas pelo receptor e delas deve ser extraída a informação correspondente ao som, que, ao ser aplicada a um alto-falante ou fone de ouvido permite que esse som seja ouvido (figura 3).

Figura 3

Os receptores mais simples que existem são os denominados receptores de galena ou cristal em que os sinais das estações são captados por uma antena, passam por um circuito de sintonia onde somente o sinal de uma estação é separado, e a extração da informação por um processo denominado “detecção" é feito por meio de um cristal de galena ou diodo de cristal (nas versões atuais).

O sinal de som (áudio) é então diretamente aplicado a um fone onde ouvimos a estação desejada (figura 4).

Figura 4

A maior desvantagem desse tipo de receptor está no fato de que os sinais captados não recebem amplificação nenhuma no circuito, o que significa que a intensidade com que ouvimos o som no fone depende totalmente da quantidade de sinais que pode ser captada pela antena, ou seja, do rendimento da antena, da potência da estação e da distância a que esta se encontra.

Assim, num receptor de galena você precisará de uma boa antena externa (pelo menos uns 10 metros i), e mesmo assim somente as estações fortes mais próximas poderão ser ouvidas.

Para obtermos o recurso da amplificação do sinal ou seja, do aumento da intensidade do sinal para podermos ouvir as estações ”mais alto", podemos usar válvulas ou transistores.

A válvula na atualidade só é encontrada nos aparelhos de mesa de modelo antigo, ficando o transistor praticamente só na função de amplificar em todos os rádios do tipo portátil.

Um receptor transistorizado do tipo comercial costuma ter de 5 a 10 transistores, dependendo da qualidade. Para simplificar o circuito, nosso radinho terá apenas 3 transistores.

O motivo de não usarmos 4 ou mais não está no custo do componente em si, mas sim no fato de que não basta simplesmente acrescentar transistores ao circuito para cada vez obtermos melhor sensibilidade e maior volume. A partir de certo ponto o circuito se torna crítico ficando sujeito a oscilações devendo, portanto, serem usados artifícios que complicam sensivelmente a montagem.

Podemos então passar a descrição de nosso radinho, em especial analisando as funções das etapas e dos componentes (figura 5).

Figura 5

O receptor consta inicialmente de um circuito de sintonia, formado por uma bobina (L1) e por um capacitor ajustável C1. As estações que podem ser captadas em função do valor do capacitor dependerão do número de espiras da bobina.

No nosso caso, escolhemos um número de espiras que em função das características do capacitor permitam a cobertura da faixa de ondas médias (OM) que se situa entre 550 e 1 600 KHz.

O primeiro transistor atua ao mesmo tempo como amplificador e como detector. Como amplificador ele aumenta a intensidade do sinal correspondente à estação captada e como detector, separa o sinal de alta frequência do sinal de baixa frequência correspondente aos sons que o modulam. Esse sinal é que nos interessa na obtenção de som no alto-falante ou fone.

Como esse transistor está ligado numa configuração denominada "seguidor de emissor" isto é, o sinal é retirado de seu emissor para o transistor seguinte, obtém--se uma alta impedância de entrada que melhora a seletividade do receptor.

Sua capacidade de separação de estações é, portanto, muito boa.

O sinal detectado, de baixa frequência, é aplicado a um segundo transistor que o amplifica novamente. Do coletor deste segundo transistor, o sinal é levado ao terceiro transistor onde sofre a amplificação final para ser depois aplicado ao fone.

Com isso, nas três etapas de amplificação, o sinal praticamente impossível de ser ouvido diretamente adquire intensidade suficiente para ser ouvido claramente no fone.

As características de saída deste circuito são calculadas de modo a admitir a ligação de fones de cristal. Para a utilização de um fone magnético de baixa impedância, deve ser usado um transformador de saída, conforme mostra o diagrama de figura 6.

Figura 6

Este transformador terá seu primário ligado em lugar do resistor de 10k de saída, ou seja, em lugar do controle de volume.

Para a ligação de uma antena externa, nas regiões de sinal fraco, esta deve ser conectada a uma bobina enrolada sobre L1 que consiste em cerca de 4 ou 5 espiras de fio comum de ligação, conforme mostra a Figura 7.

Figura 7

O desempenho do receptor pode ser considerado bastante bom em vista de sua simplicidade. A uma distância de aproximadamente 25 km do centro de São Paulo, podemos captar com facilidade, sem antena e com bom nivel de sinal cerca de 6 estações.

Nas proximidades do centro de São Paulo a uma distância de 10 km podemos captar mais de 10 estações todas com sinal forte sem a necessidade de antena.

COMPONENTES E FERRAMENTAS

As ferramentas necessárias à montagem deste rádio já são conhecidas da maioria dos nossos leitores que sem dúvida as possuem em sua bancada de serviço: um ferro de soldar de pequena potência (30 watts), solda, alicate de corte, alicate de ponta e chave de fenda.

Daremos duas versões possíveis para a montagem. Para o caso da utilização de uma ponte de terminais, que é a mais simples, o leitor não terá de contar com nenhuma ferramenta adicional. Para o caso da montagem em placa de circuito impresso, o leitor deve possuir o equipamento necessário à sua confecção (figura 8).

Figura 8

Os componentes podem ser todos encontrados em boas casas de material eletrônico. Os transistores, por exemplo, admitem diversos equivalentes podendo praticamente qualquer transistor NPN de pequeno sinal ser usado nesta montagem.

O fone deve ser obrigatoriamente de cristal para a montagem normal, devendo o leitor tomar cuidado para não confundi-lo com os fones magnéticos de baixa impedância usados em rádios portáteis e gravadores, que não funcionam neste circuito.

A bobina pode ser tanto enrolada com fio esmaltado 28 ou 26, ou ainda, como no protótipo com fio fino de capa plástica do tipo usado em ligações para os circuitos transistorizados.

Uma bobina de antena do tipo comercial também pode ser usada com êxito neste circuito.

O núcleo de ferrite para a bobina é do tipo cilíndrico, de 10 cm de comprimento.

MONTAGEM

O protótipo foi instalado numa caixa plástica de 14 x 7,5 x 4 cm conforme sugere a figura 9.

Figura 9

O leitor poderá partir de uma caixa de dimensões aproximadas, verificando evidentemente se os componentes cabem com folga em seu interior. A versão em ponte de terminais exige um espaço um pouco maior que a versão em placa de circuito impresso.

De posse da caixa, o leitor deve começar fazendo, numa das faces a furação para a instalação do potenciômetro, do capacitor de sintonia e do jaque de ligação para o fone.

Um orifício lateral para a passagem dos fios de ligação a antena pode ser acrescentado se a versão do leitor tiver de ser dotada de antena externa. Isso será necessário se você morar longe dos locais em que se encontram as estações.

Na parte inferior da caixa são feitos os orifícios para a fixação da ponte de terminais ou da placa de circuito impresso, da bobina de antena, e de uma braçadeira para a fixação da bateria de 9 volts.

A seguir você deve passar a preparação da bobina L1. Você pode enrolá-la com fio comum de ligação fino, segundo mostra a figura 10.

Figura 10

Deixe cerca de 5 cm de fio em cada extremo para a conexão. Enrole inicialmente 25 espiras e faça a tomada central, e depois enrole mais 75 espiras.

Preparada a bobina, o leitor pode passar a soldagem dos componentes na ponte de terminais. Comece pelos transistores, observando a sua posição. A parte achatada deve ficar voltada para cima.

Solde então os demais componentes, segundo mostra a figura 11, atentando para os que têm polaridade certa (capacitores eletrolíticos) e para os que devem ficar com os terminais curtos.

Figura 11

Guie-se também pelo diagrama dado na figura 5.

As conexões com fios rígidos devem ser feitas em último lugar. Completada a montagem, instale o conjunto na caixa, fixando a bobina, a ponte de terminais e a bateria.

É importante observarmos que as ligações devem ser feitas rigorosamente como são indicadas pelos desenhos, porque qualquer modificação pode ter como causa realimentações que prejudicarão sensivelmente o desempenho do receptor.

Para a montagem em placa de circuito impresso guie-se pelo seu desenho e disposição superior dos componentes dada na figura 12.

Figura 12

USO DO RECEPTOR

Completada a montagem e conferidas as ligações ligue o receptor.

Colocando o controle de volume no ponto máximo, você deve procurar sintonizar as estações locais. O receptor deve ser girado horizontalmente para se encontrar a posição de melhor rendimento.

O consumo do aparelho é de apenas 40 uA (0,000 04 A) o que significa que a pilha durará muito tempo.

Para os casos de locais com sinais fracos, se tem duas opções:

a) Uso de antena externa:

Neste caso, a antena poderá constar de uns 5 ou 10 metros de fio que deverão ser ligados a uma bobina enrolada sobre L1, ou mesmo em torno da caixa (figura 13).

Figura 13

A outra extremidade do tio deve ser ligada à terra.

b) Aproximação de uma linha de captação.

Neste caso, pode ser usada a própria tomada. Aproximando o receptor da tomada ou de um fio elétrico ligado à rede o leitor notará um aumento da sensibilidade do receptor.

Artigo publicado originalmente em 1977