Diversas utilidades podem ser descritas para este sinalizador assim como algumas brincadeiras muito interessantes que levarão os seus participantes a viver as emoções da espionagem eletrônica tão exploradas nos filmes e livros. O que temos aqui é um aparelho que automaticamente irradia um bip-bip contínuo que pode ser captado num raio de 100 m num receptor de FM. Seguindo este sinal pode-se com. facilidade localizar o sinalizador. Qualquer pessoa que porte o sinalizador poderá ser facilmente localizada por meio de um rádio de FM.
Obs. Este artigo é de 1979, época em que não existia o GPS e outros recursos que poderiam resultar num projeto de muito maior eficiência. Vale, entretanto, pelo aspecto didático e como curiosidade.
É comum os filmes de espionagem mostrarem indivíduos “marcados" eletronicamente que, sem saber, levam em suas pastas, malas ou no carro, transmissores secretos que permitem que o outro agente os localize facilmente, por mais que tentem fugir, seguindo simplesmente os sinais que eles emitem (figura 1).
Se bem que os filmes exagerem quanto ao tamanho e ao alcance de tais sinalizadores que tão pequenos como grãos de ervilha podem mandar seus sinais a muitos quilômetros de distância, a nossa versão é bastante eficiente como o leitor que se propuser a sua montagem verificará.
De fato, ela pode ser perfeitamente disfarçada num objeto de dimensões modestas como um livro ou um maço de cigarros e com isso transportada pela ”vítima" sem suspeitar de nada, e o seu alcance da ordem de 100 metros permite que, dentro do âmbito domiciliar seja completamente impossível perder-se seu sinal.
Diversas são as utilidades práticas e as brincadeiras que podem ser sugeridas para este sinalizador.
a) Brincadeira de “esconde-esconde": esta poderá ser feita montando-se o sinalizador numa caixa (disfarçada ou não) e obrigando-se uma pessoa a se esconder com ele. Seguindo o sinal com um rádio portátil que sintonize a faixa de FM, na frequência do sinalizador, o som dos bip-bips ficarão mais fortes quando nos aproximarmos da pessoa escondida (que evidentemente leva consigo o aparelho). As indicações de “mais quente" ou “mais frio" poderão ser dadas pelo aparelho receptor, segundo a intensidade dos bips.
b) Montando o seu sinalizador numa caixa em formato de livro (figura 2) você poderá se divertir com algum amigo seu, fazendo-o levar este livro para qualquer lugar (sem saber o que contém na realidade) e depois seguindo-o pelos sinais emitidos.
Quando você revelar a ele o conteúdo do livro, sem dúvida sua surpresa será das maiores.
c) Montando de maneira normal, você pode controlar sua alimentação por meio de um relê, ligando-o somente quando algum dispositivo for acionado. O relê sendo acionado por um LDR, por exemplo, poderá lhe indicar quando uma luz for cortada ou acesa, num alarme de ação remota, conforme mostra a figura 3.
d) Instalado no interruptor da porta de seu carro, ou em interruptor colocado de maneira estratégica em sua moto, quando este for acionado o sinal de alarme, o bip-bip, no caso poderá ser emitido para o seu rádio de FM na sua cabeceira, num interessante sistema de alarme remoto.
e) Como utilidade final, está a sua ligação num temporizador para nos avisar a distância quando um intervalo de tempo pré-determinado tiver passado. Não precisaremos ficar perto do temporizador para vê-lo disparar no tempo ajustado. O sinal será ouvido em outra parte da casa no receptor portátil de FM.
Conforme o leitor pode ver, as utilidades sugeridas para este sinalizador são interessantes o bastante para justificar sua montagem, e quanto a isso o leitor também não precisará se preocupar com o grau de dificuldade ou complexidade da mesma.
O circuito não é dos mais complexos e também não é crítico. Acompanhando as indicações de maneira correta o leitor não terá dificuldades com sua realização prática.
COMO FUNCIONA
Na figura 4 temos um diagrama de blocos deste sinalizador por onde o leitor pode acompanhar melhor seu princípio de funcionamento.
O primeiro bloco representa um multivibrador astável cuja função é interromper em períodos regulares os sons emitidos de modo a se obter um “bip". Veja o leitor que se houvesse a emissão continua de um som isso não resultaria num efeito muito agradável. A produção de um som interrompido, tipo “bip-bip" é muito mais agradável para esta finalidade, em que o localizador deverá ouvi-lo por longos intervalos de tempo.
O segundo bloco representa o oscilador de áudio que é um oscilador de relaxação que é responsável pela produção do som, ou seja, pelo sinal de áudio a ser emitido. Este circuito é controlado pelo circuito anterior.
O terceiro bloco representa a etapa osciladora de alta frequência que é responsável pela emissão do sinal de FM.
Analisamos o princípio de cada operação de cada uma dessas etapas:
O multivibrador astável representado na figura 5 é que forma a primeira etapa cuja finalidade já conhecemos.
Temos aqui dois transistores ligados de tal maneira que em cada instante somente um deles pode conduzir a corrente e estes transistores trocam de situação numa velocidade que depende dos valores dos resistores que polarizam suas bases e dos capacitores. Assim, quando Q1 está conduzindo, Q2 está cortado e vice-versa.
Usando capacitores de' valores diferentes podemos obter pulsos de menor duração separados por intervalos de tempo maiores. Na figura 6 temos uma representação para o sinal obtido:
Temos a produção de pulsos de aproximadamente 1 segundo de duração para intervalos de 5 à 10 segundos. A duração do pulso e seu intervalo são determinados pelos valores dos capacitores eletrolíticos que o leitor poderá modificar a vontade se quiser alterar as características do aparelho.
Quanto maior for C2, maior será o intervalo obtido entre os bips e quanto menor for Cl mais curta será a duração do bip.
Um LED ligado no coletor de um dos transistores deste multivibrador serve para monitorar seu funcionamento. Este LED piscará na emissão de cada BIP.
O segundo circuito que é o oscilador de áudio tem como componente básico um transistor unijunção sendo seu aspecto básico mostrado na Figura 7.
Neste circuito o capacitor C3 se carrega até o instante em que o transistor unijunção dispara. Neste instante ocorre a descarga do capacitor e a produção de um pulso sobre o resistor de carga. Com a escolha adequada do capacitor e do resistor através do qual ele se carrega podemos obter pulsos numa frequência que caia dentro da faixa das áudio frequências. É o que fazemos no caso, com a possibilidade de se ajustar ainda a tonalidade do bip emitido pois um trimpot é usado neste circuito.
Veja que o circuito de carga é ligado ao multivibrador da etapa anterior de modo que ele é acionado somente em determinados momentos em intervalos regulares. Na saída deste circuito já temos os "bips" sonoros que devem ser transmitidos.
Estes bips servem para modular a etapa seguinte que nada mais é do que um transmissor de FM de um único transistor.
Neste circuito a bobina L1 e o capacitor C6 determinam a frequência da emissão de sinal. C6 é justamente um trimmer que nos permite ajustar a emissão para um ponto da faixa livre.
A modulação é feita no emissor do transistor em vista da baixa impedância do sinal obtido do transistor unijunção.
O transistor BF494 recomendado nesta montagem permite a obtenção de uma potência de algumas dezenas de miliwatts o que é mais do que suficiente para o alcance da ordem de 100 metros proposto para este sinalizador. Veja o leitor entre tanto que este alcance se refere a uma emissão em campo aberto iá que obstáculos como edifícios dotados de estruturas metálicas podem reduzir bastante o alcance dos sinais.
O alcance do transmissor pode ser aumentado com a utilização de um transistor mais potente, como. por exemplo o 2N2218 caso em que R9 pode ser reduzido para 3,3 k, R10 para 2,7 k e R11para 33 ohms. Com uma alimentação de 9 V o alcance do sinalizador pode ser eventualmente dobrado ou até mesmo triplicado.
E importante observar que esta modificação só deverá ser feita se o leitor pretender sua utilização fora da cidade, já que na cidade, tais sinais sairiam do âmbito domiciliar, o que é proibido por lei.
A alimentação do circuito e feita por 4 pilhas pequenas ou médias consumindo o mesmo uma corrente de 30 mA em funcionamento contínuo.
MONTAGEM
O leitor tem aqui duas possibilidades para a montagem, como sempre indicamos: pode fazer a montagem em ponte de terminais que é mais fácil, principalmente para os iniciantes, mas com a desvantagem de não ser muito compacta a ponto de permitir a instalação do aparelho numa caixa de reduzidas dimensões. Esta versão pode no entanto ser facilmente colocada no interior de uma caixa em formato de livro de aproximadamente 15 x 20 x 4 cm, conforme sugere a figura 8.
A outra possibilidade está na montagem do sinalizador em placa de circuito impresso, com duas vantagens importantes: a primeira está no maior grau de compacidade, obtendo-se com isso um conjunto que cabe perfeitamente numa caixa pouco maior que um maço de cigarros (dependendo da fonte de alimentação usada), e a segunda na construção da bobina L1 no próprio circuito impresso, conforme mostra a figura 9.
É claro que na montagem em placa de circuito impresso pela redução das capacitâncias parasitas e elos de realimentação pode-se obter maior grau de estabilidade.
O fato é que o leitor pode confiar em qualquer uma das duas versões sem se esquecer que se optar pela segunda deve possuir os recursos para a elaboração da placa.
Como ferramentas recomendamos as convencionais: ferro de pequena potência (máximo 30 W), solda de boa qualidade, alicate de corte lateral, alicate de ponta fina e chaves de fenda.
Na figura 10 temos então o circuito completo do sinalizador.
A placa de circuito impresso é mostrada na figura 11, tanto do lado cobreado como do lado dos componentes.
A montagem em ponte de terminais é mostrada na figura 12. Para esta recomendamos que a disposição dos componentes seja rigorosamente seguida principalmente em relação ao comprimento dos fios e terminais na etapa osciladora de FM para que o circuito opere satisfatoriamente.
Na montagem alguns cuidados devem ser tomados. Damos então a seguir a ordem de operações para a montagem e algumas indicações sobre equivalências e trato com os componentes.
a) Comece soldando na ponte de terminais (ou placa) os transistores Q1 e Q2. Estes transistores podem ser do tipo BC548 ou qualquer de seus equivalentes mais comuns como o BC238, BC237 ou BC547. Na soldagem dos transistores observe bem sua posição, a qual é dada pela parte chata, pois se houver inversão o circuito não funcionará. Na soldagem evite o excesso de calor que pode causar dano aos mesmos, fazendo a operação rapidamente.
b) A seguir, solde os resistores R1, R2, R3 e R4, observando cuidadosamente seus valores dados pelos anéis coloridos. Podem ser usados aqui resistores de ¼ ou 1/8 W. Não há polaridade para a colocação destes componentes, devendo-se apenas evitar que o calor excessivo lhes cause dano na soldagem.
c) Solde o LED na próxima operação. Qualquer LED de qualquer cor pode ser usado nesta montagem. Em especial recomendamos a utilização de um LED vermelho do tipo de baixo custo, devendo ser observada sua polaridade dada pelo lado chato do invólucro que deve ficar voltado para o coletor do transistor na ponte de terminais. Se o leitor quiser poderá colocar este LED em local visível da caixa, ou seja, na sua parte externa. Neste caso, sua conexão será feita por um cabinho comum, observando-se evidentemente sua polaridade. Existe também a possibilidade de se eliminar este componente, caso em que o resistor R1 será ligado diretamente ao coletor do transistor.
d) Na etapa seguinte da montagem solde os capacitores eletrolíticos C1 e C2, observando seus valores e também sua polaridade. Veja que estes capacitores possuem polaridade (+) e (-) que devem ser observadas. Capacitores eletrolíticos de tensões a partir de 6 V podem ser usados, e mesmo seus valores podem ser alterados para modificar a duração dos bips (Cl) ou seu intervalo (C2).
e) O próximo componente a ser instalado e 03. Trata-se de um transistor unijunção do tipo 2N2646, devendo ser observada sua posição que na ponte de terminais significa que o ressalto deve ficar voltado para cima e para a esquerda. Na soldagem evite o excesso de calor.
f) Com o transistor unijunção soldado faça a conexão de R5, R7 e R8 todos resistores de 1/4 ou 1/8 W que não possuem polaridade. Verifique apenas seus valores para não fazer confusões.
g) O próximo componente a ser soldado é o trimpot R6 que é responsável pelo tom do som emitido. Veja que apenas dois terminais destes componentes são soldados.
h) Completando a etapa osciladora de áudio, solde o capacitor C3 em posição.Trata-se de um capacitor de poliéster de 33 nF mas cujo valor pode ser alterado para serem obtidos sons mais graves ou mais agudos. Para obter sons mais graves aumente o seu valor até 100 nF e para obter sons mais agudos reduza até 22 nF. Cuidado com sua soldagem já que trata-se de componente delicado.
i) Com a etapa osciladora de áudio montada, passe ao transmissor começando por soldar em posição o transistor BF494. Observe que este transistor é diferente dos demais no que se refere a disposição dos terminais. A base deste transistor, como normalmente ocorre não é o terminal do centro, mas sim o da direita quando colocado na posição mostrada na ponte. Se usar algum transistor equivalente como o BF254, BF294 ou BF194,veja bem a disposição dos seus terminais. Isso também é válido para o caso do 2N2218.
j) Com o transistor em posição, se sua montagem for em ponte, faça a bobina que consiste em 4 espiras (voltas) de fio de cobre grosso (16 ou 18) enroladas de modo a ter 1 cm de diâmetro e aproximadamente 1 cm de comprimento, sem núcleo. Pode ser usado fio rígido de ligação com capa plástica para a confecção desta bobina sem que isso implique em qualquer problema de funcionamento. No caso de usar fio esmaltado raspe as pontas nos locais de ligação para remover a fina capa de esmalte isolante que o recobre. No caso de fazer a bobina impressa (montagem em placa) cuidado para que não ocorram nem interrupções e nem curto-circuitos. Será conveniente fazer uma prova de continuidade da mesma, usando para esta finalidade o multímetro.
k) Solde os resistores R9, R10 e R11 em seguida. São também resistores de 1/4 ou 1/8 W não precisando ser observada sua polaridade.
l) Na soldagem dos próximos componentes C7 e C5 tome cuidado para não trocá-los e ainda com sua sensibilidade ao calor. C5 é um capacitor de disco de cerâmica cujo valor recomendado na lista é de 2 200 pF ou 2,2 nF mas valores próximos também permitirão que o aparelho funcione normalmente. Você poderá usar capacitores de 1 00 pF a 4 700 pF sem que isso influa no desempenho do transmissor. Do mesmo modo, C7 pode ter seu valor entre 4,7 e 10 pF sem problemas.
m) Solde a seguir C4 que é um capacitor de poliéster metalizado ou de disco de cerâmica de 100 nF ou 0,1 uF. Não há polaridade a ser observada na ligação deste componente.
n) Para a soldagem do trimmer observe a posição de sua armadura interna e externa. O terminal da armadura interna deve ser ligado ao coletor do transistor. Praticamente qualquer tipo de trimmer comum miniatura pode ser usado para esta montagem.
o) O último componente da ponte de terminais ou da placa é o capacitor C8. Este capacitor eletrolítico deve ter uma tensão de trabalho mínima de 12 V, sendo o mais comum no comércio 0 de 16 V. Observe a sua polaridade na ligação.
p) Completando a montagem em ponte faça as interligações entre os componentes. Temos aqui dois cabos principais, sendo um correspondente a alimentação positiva que deve ir aos componentes: C8, L1, C6, R9, C5, R7, R4, R3, R2 e R1. E um correspondente a alimentação negativa que vai aos emissores dos transistores Q1 e Q2 a C3, R8, R10, R11e C8. A antena do sinalizador consiste num pedaço de fio rígido de aproximadamente 10 cm de comprimento a qual ficará no interior da própria caixa que aloja o aparelho. Para montagem em forma de livro esta antena pode ficar da maneira indicada na figura 13.
Terminada a montagem, faça a conexão do suporte de pilhas observando sua polaridade, assim como de S1, e prepare-se para uma prova de funcionamento.
PROVA DE FUNCIONAMENTO
Coloque as pilhas no suporte e antes de acionar S1 para ligar a unidade, coloque nas proximidades do Sinalizador um receptor de FM sintonizado para uma frequência em que não haja nenhuma estação operando. O receptor deve estar a 3/4 de seu volume, se for do tipo portátil.
Acione S1 e ajuste o trimmer do sinalizador C6 com uma chave plástica até que seu sinal seja captado no rádio. Inicialmente pode ser que somente a portadora de FM seja ouvida o que será manifestado por uma espécie de “sopro" ou “chiado" no alto-falante interrompido ou contínuo conforme o caso. (figura 14)
Ajuste então o trimpot R6 para obter a modulação do sinal conforme a tonalidade desejada.
Observe que, ao ajustar o trimmer você poderá ouvir o som em diversas posições, uns mais fracos e outros mais fortes. Afaste o receptor um pouco quando comprovar o funcionamento e reajuste o trimmer para que o sinal mais forte seja o captado.
Os problemas que podem ocorrer na montagem e que afetarão o funcionamento são dados a seguir com os pontos que devem ser verificados:
a) Há sinal de FM, mas não há som. Devemos analisar no caso a operação das duas etapas de áudio. Para o multivibrador, usa-se um multímetro na escala de Volts menor o qual é ligado no ponto (1) do diagrama (ponta vermelha). A ponta preta é ligada ao negativo da bateria ou ao emissor do mesmo transistor. Deve-se observar a movimentação periódica da agulha para cima e para baixo indicando a sua oscilação. Se isso não acontecer confira as ligações dos transistores Q1 e Q2, seu estado, os capacitores C1 e C2, e os resistores R2, R3, R4 e R1.Veja também a polaridade do LED se está certa ou se o mesmo não apresenta problemas.
Estando tudo em ordem, verifique a operação do unijunção. Para esta finalidade ligue um fone de cristal ao ponto 2 do circuito. Deve ser constatada a presença de um sinal de áudio periódico. Se isso não acontecer veja a ligação do unijunção, provando-o se necessário e dos demais componentes desta etapa.
b) Não há sinal algum de FM. Neste caso o problema certamente está na etapa de RF. Meça a tensão no ponto 3 com o seu multímetro. A tensão neste local deve ser da ordem de 1 V. Para medir esta tensão ligue a ponta de prova preta de lado do negativo do resistor R11 e a vermelha do lado que vai ao emissor do transistor, no mesmo resistor, conforme mostra a figura 15.
Se for notada uma diferença muito grande de valor nesta tensão, prove o transistor. Verifique também se sua ligação não está incorreta.
COMO USAR
Comprovado o funcionamento você pode instalar em definitivo o sinalizador numa caixa. Em paralelo com S1 você pode pôr um jaque que servirá de conexão do sinalizador a equipamentos de alarme a distância conforme sugere a figura 16.
O interruptor principal pode ficar no interior da caixa, para que o sinalizador fique o mais disfarçado possível.
Para usá-lo, basta ligar S1, e já que o mesmo se encontra ajustado para uma frequência conhecida, basta ligar o receptor na mesma e acompanhar o seu sinal. A sua intensidade dependerá da distância que separar os dois.
Com um pouco de prática o leitor saberá como seguir de maneira correta os sinais pela variação de sua intensidade.
Se o seu receptor tiver características direcionais você com o tempo poderá se aproveitar disso para ter maior facilidade na descoberta da posição do sinalizador.
Lista de Material
Q1, Q2 - BC548 ou equivalentes
Q3 - 2N646 - transistor unijunção
Q4 - BF494 - transistor para RF
LED1- diodo emissor de luz - vermelho
C1 - 1 uF x 16 V - capacitor eletrolítico
C2 - 10 uF x 16 V - capacitor eletrolítico
C3 - 33 nF - capacitor de poliéster
C4 - 100 nF ou 0,1 uF - capacitor
C5 - 2 200 pF - capacitor cerâmico
C6 - trimmer.comum
C7 – 8,.2 nF - capacitor de cerâmica
C8 - 100 uF x 16 V - capacitor eletrolítico
R1, R4 - 220 ohms x 1/8 W- resistores ( vermelho. vermelho. marrom)
R2. R3 - 47 k x 1/8 W - resistores (amarelo, violeta, laranja)
R5 - 10 k ohms x 1/8 W - resistor (marrom. preto, laranja)
R6 - trimpot de 100 k
R7 - 470 ohms x 1/8 W - resistor (amarelo, violeta, marrom)
R8 - 330 ohms x 1/8 W - resistor (laranja. laranja, marrom)
R9 - 5,6 k ohms x 1/8 W- resistor (verde, azul, vermelho
R10 - 4,7 k ohms x 1/8 W - resistor (amarelo, violeta, vermelho)
R11 - 47 ohms x 1/8 _W - resistor ( amarelo, violeta, preto)
L1 - ver texto
Diversos: bateria de 6 V (4 pilhas ); suporte para pilhas, ponte de terminais ou placa de circuito impresso, caixa, fios, solda, etc.
