O projeto de transmissores para sistemas de controle remoto exige muitos cuidados que começam com a escolha de um bom circuito oscilador. Este circuito deve ser estável e fornecer uma potência de acordo com as necessidades do projeto na frequência de operação. Focalizamos neste artigo alguns circuitos osciladores comumente usados em sistemas de rádio controle.
Os osciladores usados nos transmissores de controle remoto podem ser basicamente de dois tipos: sem controle de cristal e com controle de cristal de quartzo.
O cristal de quartzo é um elemento de grande importância neste tipo de circuito, se bem que sua aplicação, nos casos mais simples, seja evitada, em vista da dificuldade de muitos amadores em conseguir este componente.
Um cristal de quartzo é um com componente do tipo mostrado na figura 1.
Conforme as dimensões do cristal e o seu tipo de corte ele tende a vibrar numa única frequência com grande estabilidade, da ordem de poucas partes por milhão de desvio.
Colocados nos circuitos osciladores, sob qualquer condição, eles mantêm a frequência de operação estável, evitando assim a fuga do modelo, ou o escape da sintonia que pode acontecer em outros tipos de circuito.
É por este motivo que os bem elaborados sistemas de controle remoto, em que a segurança do modelo é importante, fazem uso de circuitos controlados por cristal.
No transmissor temos um cristal de quartzo que determina a sua frequência de emissão, e no receptor temos um cristal idêntico que determina a frequência de recepção.
Na operação dos sistemas de controle remoto normalmente são usadas frequências altas, na faixa que vai dos 27 MHz, 36 MHz, e chegando eventualmente a valores de 72 MHz. Valores como 40 MHz para alguns países são encontrados.
Em nosso país, a faixa recomendada é a 27 MHz, existindo canais próprios para isso, regulamentados de modo a se evitar a produção de interferências nos sistemas de comunicações.
Potência, tipo de operação e frequências são determinadas por portarias que devem ser procuradas por aqueles que pretendem operar sistemas de controle remoto em alcances maiores do que aqueles que temos sugerido em nossos artigos.
Em vista da frequência usada, os cristais de quartzo que mantém os circuitos estáveis são harmônicos, ou seja, não operam na frequência fundamental. De fato, um cristal para frequência fundamental tão alta deveria ser muito fino e por isso delicado demais. São empregados cristais para as harmônicas impares como, por exemplo, a 3ª, 5º e 7ª.
Este fato de termos operação fora do fundamental exige o emprego de circuitos oscilantes adicionais para levar o circuito na totalidade à frequência desejada.
Os circuitos oscilantes devem ser sintonizados para se obter a máxima saída na frequência do quartzo.
Os osciladores que descrevemos a seguir utilizam transistores de silício, que devem ser preferivelmente de tipos de RF, mas que em alguns casos podem ser substituídos até por outros de uso geral, selecionados.
Na figura 2 mostramos 4 configurações de osciladores com controle de frequência por quartzo.
O circuito (a) consiste numa configuração de emissor comum com realimentação indutiva através de um enrolamento adicional no circuito de carga.
O circuito (b) consiste numa configuração de base comum com divisor de tensão capacitivo.
O circuito (c) consiste numa montagem em base comum com divisor de tensão indutivo e, finalmente, o circuito (d) consiste numa configuração de base comum com realimentação capacitiva.
Começamos por dar alguns circuitos práticos:
O primeiro circuito é mostrado na figura 3 e opera em frequências em torno de 27 MHz, conforme o quartzo escolhido.
O transistor pode ser de silício ou mesmo germânio de alta frequência, sendo alimentado por uma tensão de 12 V.
A bobina tem características especiais que são definidas da seguinte forma: de A até B temos espira de fio 28; de B até C temos uma espira mais do mesmo fio, e de C até D temos 10 espiras do mesmo fio, tudo sobre uma forma de ferrite de 6 mm de diâmetro.
No capacitor ajustável procura-se o ponto de maior rendimento do circuito.
Na figura 4 temos outro circuito interessante que opera também em frequências em torno de 27 MHz.
A bobina para este circuito tem dois enrolamentos sobre um mesmo núcleo de 7 mm de diâmetro aproximadamente. A bobina L1 é formada por 12 espiras de fio 24, enquanto que a bobina L2 é formada por 2 espiras do mesmo fio.
O transistor usado pode ser o 2N2218 ou qualquer equivalente capaz de oscilar na frequência do cristal.
A alimentação também é feita com uma tensão de 12 V, ajustando-se o trimpot R3 para se obter uma corrente de emissor no transistor da ordem de 10 mA.
Pode-se medir esta corrente através da queda de tensão em R1 que deve, no ponto indicado, apresentar aproximadamente 0,5V de valor.
Na figura 5 temos um circuito bastante simples de oscilador controlado por cristal com um único transistor e que pode ser alimentado com uma tensão de apenas 1,5 V.
O transistor deve ser capaz de operar na frequência indicada, como por exemplo os BF494 ou 2N2222.
O choque de RF consiste em aproximadamente 100 voltas de fio esmaltado 32 ou 28 numa forma de 2 ou 3 mm de espessura, sem núcleo.
Finalmente, temos na figura 6 um circuito oscilador também para a frequência de 27 MHz com apenas um transistor e com alimentação de 9 V.
O transistor usado pode ser o 2N2222 ou ainda o BF494 e o circuito ressonante tem uma bobina formada por 11 voltas de fio 28 numa forma de 1/4" de diâmetro com núcleo de ferrite.
No trimmer ajusta-se o ponto de funcionamento do circuito, para seu máximo rendimento.
CONCLUSÃO
Os osciladores que mostramos podem servir de ponto de partida para excelentes projetos de sistemas de rádio controle, devendo os mesmos excitar etapas de maior potências nos casos em que o alcance do equipamento é importante.
