Um sensível receptor que utiliza uma etapa regenerativa e um amplificador integrado pode servir de ponto de partida para um excelente sistema de rádio controle monocanal, ou de diversos canais, modulado em tom. O circuito que apresentamos funciona com tensão de 6 V, vinda de 4 pilhas pequenas e apresenta um consumo muito baixo.
Para se obter um sistema de controle remoto de alta confiabilidade é preciso aliar a grande sensibilidade de uma etapa super-regenerativa à uma boa amplificação de um integrado que proporcione a necessária excitação aos filtros e relês.
O que propomos neste artigo é uma conjugação bastante interessante, e de efeitos práticos excelentes, de dois circuitos já conhecidos dos leitores que acompanham esta revista.
Trata-se de uma etapa super-regenerativa de entrada, que apresenta excelente sensibilidade na faixa de rádio controle, podendo com transmissores pequenos operar em distâncias de até 500 metros, e de uma etapa amplificadora de áudio para fornecer uma boa excitação a filtros ou outros elementos de acionamento de relês, solenoides ou servos.
Partindo deste receptor, podem ser formados sistemas de um até mais de 5 canais, conforme mostra a figura 1, sempre modulados em tom.
Obs. No site o leitor encontrará diversos projetos de transmissores que podem operar com este receptor.
Evidentemente, a maior vantagem, que sempre ressaltamos nos projetos que fazem uso de circuitos super-regenerativos, está na sua grande simplicidade aliada à sensibilidade, que leva a uma montagem extremamente compacta.
Podemos então dar como características para este receptor as seguintes:
Frequência de operação: 27 ou 72 MHz, conforme a bobina.
Tensão de operação: 6 V.
Componentes ativos: 1 transistor e 1 integrado.
Ajustes: 3.
Mas, o leitor, analisando o circuito, poderá ter uma ideia melhor de como utilizar este sistema.
COMO FUNCIONA
Não precisamos de um diagrama de blocos, desta vez, para começar nossas explicações, pois o receptor se resume em apenas duas etapas: o receptor super-regenerativo e a etapa de amplificação de áudio.
Analisemos cada um dos circuitos separadamente.
Começamos pela etapa super-regenerativa que é mostrada em seu circuito básico na figura 2.
Um único transistor funciona como um oscilador que recebe o sinal do transmissor e aumenta sua intensidade até o ponto de ser feita sua detecção.
A frequência do sinal recebido é dada pelo circuito ressonante LC, onde, na prática, C é um trimmer para permitir o ajuste.
A realimentação que mantém as oscilações é dada pelo capacitor entre o coletor e o emissor do transistor. O valor deste capacitor pode ser alterado na faixa de 5p6 até 12 pF, conforme o transistor, principalmente se houver tendência à não oscilação.
O reator XRF tem uma função importante. Por ele passam os sinais de baixa frequência detectados, mas não as oscilações de alta frequência do próprio circuito. Ele funciona como um filtro e sua construção é algo delicada, exigindo atenção dos montadores. Instruções para sua realização prática serão dadas mais adiante.
O ajuste do ponto de funcionamento desta etapa para maior rendimento é feito no trimpot P1.
Passamos à segunda etapa que leva apenas um circuito integrado TBA8208. (figura 3)
Este integrado consta de um amplificador de áudio de grande sensibilidade, completo, que pode ser alimentado com tensões a partir de 3 V.
Uma característica importante deste integrado é o reduzido número de componentes externos que são necessários à realização do amplificador, o que significa que se pode ter uma montagem bastante compacta.
Na entrada deste integrado temos o terceiro ajuste do circuito que é um trimpot (P2) de ganho.
A saída do circuito pode alimentar diretamente um pequeno alto-falante para a prova de funcionamento e ajustes iniciais.
No modelo, o sinal é enviado às etapas de filtro ou aos circuitos de acionamento, como diversos que temos no site.
COMPONENTES
Além da placa de circuito impresso, que é indispensável para esta montagem em vista da presença de um circuito integrado, existem alguns componentes que merecem cuidado especial.
A bobina de antena (L1) e o choque de RF (XRF) devem ser enrolados pelo próprio montador. A bobina consta de 5 voltas de fio esmaltado grosso, com diâmetro de 0,8 a 1cm para a faixa de 72 MHz e 9 voltas do mesmo fio, em mesmo diâmetro para a faixa de 27 MHz. (figura 4)
O choque de RF consiste em aproximadamente 40 voltas de fio esmaltado fino (32 ou 30) enroladas num resistor de 100 k x ¼ W com os terminais usados como suporte para os extremos da bobina.
O transistor deve ser o BF494 cuja disposição de terminais está de acordo com a placa, mas equivalentes podem ser experimentados com as devidas modificações na ligação. O integrado é o TBA820S, não se admitindo, neste caso, o uso de substitutos. (Ver nota anterior)
Os resistores são todos de 1/8 ou ¼ W, enquanto que os trimpots são do tipo miniatura para montagem em placa de circuito impresso.
Os capacitores menores são cerâmicos tipo disco e os maiores são eletrolíticos com uma tensão mínima de trabalho de 6 V. Tensões maiores são admitidas, mas estes componentes são maiores, podendo dificultar a montagem na placa.
O trimmer pode ser tanto do tipo com base de porcelana como plástico, não sendo crítica sua capacitância máxima.
Para a fonte de alimentação são usadas 4 pilhas pequenas ou a alimentação do próprio modelo, se isso for possível.
Não será preciso descrever caixa, pois normalmente o circuito será instalado no interior do modelo. Apenas precauções contra a umidade, no caso de barcos, devem ser tomadas.
MONTAGEM
A placa de circuito impresso deve ser confeccionada pelo próprio montador segundo o desenho que fornecemos. Evidentemente, os leitores devem ter os recursos para isso.
As soldagens são feitas com um ferro de pequena potência e ponta fina e as demais ferramentas são as que toda boa bancada deve ter.
Começamos por dar o diagrama completo do sistema receptor na figura 5.
Observe que os componentes são representados pelos seus símbolos com os valores originais
A placa de circuito impresso, tanto do lado cobreado como do lado dos componentes, é mostrada na figura 6.
Componentes como capacitores, trimmer e o trimpot, segundo o fabricante, podem ter dimensões um pouco diferentes das previstas na placa, sendo aconselhável verificar a necessidade de eventuais alterações no seu desenho tendo antes os componentes em mãos.
São os seguintes os principais cuidados que devem ser tomados na montagem:
a) Solde em primeiro lugar o circuito integrado, observando sua posição que é dada pela pequena marca que identifica o pino 1 (veja o desenho da placa). Seja rápido ao soldar este componente e evite espalhamentos de solda que possam curtocircuitar os terminais.
b) Para soldar o transistor Q1 olhe bem sua posição dada peia parte achatada e seja rápido.
c) Na soldagem das bobinas, raspe os terminais de L1, removendo a capa de esmalte no ponto de conexão. Para XRF este procedimento deve ser tomado quando da soldagem do fio nos terminais do resistor.
d) Solde os trimpots e o trimmer. Se o trimmer for de base de porcelana, cuide para que sua armadura externa fique do lado da alimentação e não ligada ao coletor do transistor. Isso dará mais estabilidade ao funcionamento e facilitará o ajuste.
e) Solde todos os resistores observando seus valores que são dados pelas faixas coloridas, segundo a lista de material. Seja rápido na sua soldagem
f) Para soldar os capacitores cerâmicos tome cuidado com os valores, que podem aparecer com códigos diferentes: 100 nF pode aparecer como 104 ou 0,1 enquanto que 33 nF pode aparecer como 0,03 ou 333 e ainda 1n2 pode aparecer como 1200.
g) Os eletrolíticos são componentes polarizados, devendo o montador observar na sua soldagem a marcação (+) ou (-) do invólucro. A soldagem dos eletrolíticos também deve ser feita com rapidez.
h)Termine a montagem com a conexão de S1 e da fonte de alimentação, observando sua polaridade, e também com a ligação de um fio de uns 40 cm que serve de antena de prova e um par de fios para experimentalmente se ligar um alto-falante.
Depois disso, confira tudo e prepare-se para a prova de funcionamento no item seguinte.
PROVA E INSTALAÇÃO
Coloque as pilhas no suporte e ligue um alto-falante qualquer de 8 ohms na saída.
Ao acionar S1 e ajustar inicialmente P2 para máximo volume, deve ser ouvido no alto-falante um chiado indicando que a etapa regenerativa se encontra oscilando.
Ajustando-se agora P1, podem ocorrer pequenas oscilações indicando o funcionamento desta etapa.
Se na sua localidade existirem estações na faixa de 27 ou 72 MHz operando, conforme a bobina usada, ajustando-se o trimmer algumas destas estações e mesmo as mais distantes podem ser ouvidas.
Agora, o leitor deve aproximar do aparelho um transmissor que tenha a faixa de operação correspondente e que seja modulado em tom (figura 7). Publicamos diversos circuitos de transmissores no site.
Ajuste tanto o trimmer do transmissor como do receptor para obter a melhor captação do sinal. Ajuste também P1 e P2 para que a modulação saia clara no alto-falante todas as vezes que houver acionamento do transmissor.
Uma vez constatado o funcionamento, é só pensar na utilização. Mas, se algo der errado, as possíveis causas são:
a) Alto-falante em silêncio - veja a polaridade das pilhas, a ligação do integrado. Aplique um sinal com Um injetor de sinais no cursor de P2. (figura 8)
Se houver reprodução do sinal, o problema está em Q1 e componentes associados.
Se não houver, o problema está no integrado e componentes que o rodeiam.
b) Ocorrem oscilações e instabilidades com ruídos no alto-falante - veja a montagem do choque XRF e também o capacitor C4 que pode estar com problemas.
c) Não pega o sinal do transmissor - neste caso, retire a bobina e procure alterar seu número de voltas, aumentando ou diminuindo até haver coincidência de frequências.
d) Pouca sensibilidade. O alcance é reduzido - neste caso, provavelmente você está captando uma oscilação harmônica do transmissor. Reajuste o trimmer ou altere a bobina até obter o sinal mais forte.
Para usar o receptor, ligue sua saída no circuito de acionamento de relê ou servos, que deve ter pelo menos um transistor ou filtro. Relés sensíveis, através de diodos podem ser eventualmente acionados diretamente, assim como SCRs. (figura 9)
Neste circuito damos o acionamento de um SCR a partir diretamente do sinal do integrado.
LISTA DE MATERIAL
CI-1- TBA820S - amplificador integrado
Q1 - BF494 - transistor NPN de RF
P1, P2 – 47 k - trimpots
XRF - ver texto
L1 - ver texto
Cv - trimmer comum
S1 - interruptor simples
B1 - 6 V ~ 4 pilhas pequenas
R1 – 47 k x 1/8 W - resistor (amarela violeta, laranja)
R2 – 10kk x 1/8 W - resistor (marrom, preto, laranja)
R3, R6 - 3k3 x 1/8 W - resistores (laranja, laranja, vermelho)
R4 – 180 R x 1/8 W - resistor (marrom, cinza, marrom)
R5 – 56 R x 1/8 W - resistor (verde, azul. preto)
C1 - 22 uF x 6 V - capacitor eletrolítico
C2, C3 - 1n2 _ capacitores cerâmicos
C4 - 4p7 - capacitor cerâmico
C5 - 33 uF - capacitor cerâmico ou de poliéster
C6, C11 - 100 nF - capacitores cerâmicos
C7, C9, C12, C13 - 100 uF x 6 V – capacitores eletrolíticos
C8 – 47 uF x 6 V - capacitor eletrolítico
C10 - 100 pF - capacitor cerâmico
Diversos: placa de circuito impresso, fio esmaltado para bobina, suporte para 4 pilhas pequenas, resistor de 100 k x 1/4 W para enrolar XRF, antena telescópica ou arame rígido, alto-falante para prova de funcionamento, etc.
