Micro Transmissor de FM II (ART2801)

Esta é a segunda parte do artigo em que descrevemos em 1977 a montagem de um Falcon Micro Transmissor de FM (ART2377). Este microtransmissor foi o primeiro que publicamos e fez um grande sucesso na época, com milhares deles tendo sido montados, e servindo também para iniciar muitos de nossos leitores na carreira da eletrônica. Nesta segunda parte, completamos a montagem do circuito.

MICRO TRANSMISSOR DE FM - Parte II

Na primeira parte deste artigo, fizemos algumas considerações sobre o principio de funcionamento das emissoras de FM e dos receptores, mostrando as vantagens deste sistema em relação as emissões em amplitude modulada (AM).

Como a finalidade deste artigo é descrever a montagem de um interessante micro-transmissor de FM de tamanho suficientemente reduzido para poder ser instalado até mesmo numa caixa de fósforos, passamos a parte prática, fazendo algumas considerações sobre a fonte de alimentação e dando instruções de como obter os componentes.

ALIMENTAÇÃO:

O alcance do micro-transmissor de FM depende bastante da tensão de alimentação. A partir de tensões de 1,5 volt ele já funciona e apresenta um alcance da ordem de 15 metros. As pilhas do tipo "pastilha" usadas em máquinas fotográficas ou calculadoras permitem a obtenção de uma montagem bastante compacta. (figura 1)

Figura 1

Para uma alimentação de 3 volts, obtida de duas pilhas pequenas ligadas em série de suporte apropriado, obtém-se uma alcance da ordem de 30 metros. A durabilidade das pilhas, no caso, será bastante grande, conforme pode ser atestado pelo consumo do aparelho, fornecido nas suas características técnicas.

É claro, que o leitor que desejar aliar um bom alcance a um alto grau de miniaturização poderá ligar em série duas pilhas do tipo pastilha.

Para um alcance bem maior (respeitando as considerações feitas em relação ao uso) uma tensão de 6 a 9 volts pode ser usada, A tensão de 6 volts pode ser obtida da associação de 4 pilhas pequenas em série, e para o caso dos 9 volts, pode ser usada uma bateria.

Observação: não devem ser usadas tensões maiores que 9 volts pois estas podem danificar o transistor oscilador.

O QUE O LEITOR PRECISA PARA MONTA-LO:

A parte referente a obtenção dos componentes, ferramentas e montagem propriamente dita é feita de tal modo a permitir que até mesmo os mais inexperientes tenham êxito em concluí-la.

De posse da placa de fiação impressa, as ferramentas necessárias. à montagem são as comuns para os trabalhos de eletrônica:

Um ferro de soldar de pequena potência (figura 2) de no máximo 30 watts, de ponta fina (3 mm) do tipo usado para o trabalho com transistores e circuitos integrados

Figura 2

Solda de boa qualidade (60/40) de 0,8 ou 1 mm

Um alicate de corte

Um alicate de ponta

Uma chave de fenda pequena

Além disso, é evidente que o leitor precisará dispor de um receptor de FM.

Recomendando isso na primeira parte deste artigo, demos ao leitor tempo suficiente de pensar em providenciar um.

COMO FUNCIONA:

Temos duas etapas formando o circuito deste transmissor: uma etapa osciladora de alta frequência e uma etapa moduladora. (figura 3)

Figura 3

A etapa osciladora de alta frequência é formada por um único transistor do tipo BF494 que gera um sinal de rádio frequência correspondente à faixa de FM (frequência modulada) entre 88 e 108 MHz, que será emitido pelo aparelho ao ser aplicado à sua antena.

As correntes de altas frequências, como é o caso, ao circularem por um condutor como a antena, criam em seu redor uma “perturbação" eletromagnética que se propaga pelo espaço. São as denominadas “ondas de rádio" ou "ondas eletromagnéticas".

Esta etapa é a mais crítica do aparelho, por sua elevada frequência de operação.

Por esse motivo, quaisquer deficiências que possam ocorrer com a montagem podem afetar de modo sensível seu funcionamento. A simples aproximação da mão aos pontos críticos desta etapa pode modificar sua frequência de operação (figura 4).

Figura 4

A frequência de operação desta etapa é determinada pelo circuito ressonante formado pela bobina L1 e pelo trimmer C3.

O trimmer permite justamente que a frequência do oscilador seja deslocada sensivelmente, de modo a corresponder a um ponto em que não existam estações operando.

Em outras palavras, o trimmer é um componente dotado de um parafuso de ajuste (figura 5) onde deve ser determinado o ponto de funcionamento do transmissor de modo que seu sinal seja captado num local de rádio em que não haja nenhuma estação funcionando.

Figura 5

Se o transmissor operar na mesma frequência de uma estação, conforme o caso, o sinal nem de um nem de outro poderá ser ouvido convenientemente, pois a interferência será mútua.

A etapa de modulação em frequência é menos critica, constando também de um único transistor do tipo BC548.

Na verdade, diversos são os transistores equivalentes que podem ser usados neste caso. O BC547, o BC549, o BC238, BC239 são exemplos típicos.

Observando-se a ligação, já que o invólucro é diferente, também podem ser usados os BC107, BC108 e BC109 (figura 6).

Figura 6

Esta etapa tem por finalidade aplicar o sinal de baixa frequência proveniente do microfone (cápsula de cristal ou saída de um televisor) à portadora de rádio frequência gerada na outra etapa, modulando-a em frequência.

A etapa é projetada para operar com um microfone de cristal, por diversos motivos.

O principal é, entretanto, o nível de sinal que estes microfones fornecem, relativamente alto, não se necessitando de uma amplificação muito grande para obter boa modulação. Outro motivo importante é a possibilidade de usar como microfone um fone de cristal, que pelo seu reduzido tamanho permite o máximo de miniaturização, para o aparelho (figura 7).

Figura 7

OBTENÇÃO DOS COMPONENTES

A obtenção dos componentes para a montagem deste micro-transmissor não oferece maiores dificuldades, pois todos são comuns em nosso mercado. Os transistores, o microfone e os demais componentes, na sua maioria são de fabricação nacional e empregados em diversos equipamentos comerciais (rádios,televisores, etc.) existindo portando um bom estoque a disposição no mercado de reposição.

Em São Paulo e no Rio de Janeiro, o leitor não terá dificuldades para a obtenção de todo o material. Assim, caso o leitor residir no interior e na sua cidade não existir uma casa de material que possua todos os componentes para esta montagem, deve procurar, por intermédio de alguém que venha para estas cidades pedir o que lhe falta. (figura 8)

Figura 8

Conforme o caso, entretanto, existe a possibilidade do emprego de equivalentes, o que só deve ser feito após uma consulta a alguém que realmente entenda do assunto.

OS TRANSISTORES Q1 E Q2

Os transistores Q1 e Q2 são os elementos ativos deste circuito, dividindo entre si a função de gerar o sinal de RF e modular o sinal.

Para o oscilador de RF é usado um transistor plástico do tipo BF494 que pode inclusive alcançar frequências bem mais elevadas que as correspondentes à faixa de FM.

Esse transistor é de modelo relativamente recente podendo, no entanto, ser encontrado com facilidade em nosso mercado. Não deve ser empregado substituto.

O transistor empregado como pré-amplificador de áudio e modulador é de tipo bastante comum. Se bem que o recomendado seja o BC548, diversos são os equivalentes que podem ser utilizados com êxito.

Citamos por exemplo o BC238, BC237 que possui mesmo invólucro. Para o caso do BC107, BC108, BC109, se forem usados, deve ser observada a disposição de seus terminais.

O TRIMMER:

O capacitor C3 é do tipo ajustável (trimmer) podendo ser encontrado com bastante facilidade em qualquer casa de material eletrônico.

A única observação a ser feita é em relação ao tamanho deste componente já que existe diversos, devendo ser escolhido o menor, que se encaixa no espaço a ele destinado conforme teremos oportunidade de ver.

OS RESISTDRES

Todos os resistores empregados neste montagem são de carbono de 1/8 watt, mas se houver problemas para obtenção, um ou outro pode ser de 1/4 watt e até mesmo 1/2 watt, desde que haja espaço suficiente para sua colocação e isso não prejudique o tamanho final da montagem.

Lembramos que os resistores de 1/4 e ½ watt são bem maiores que os de 1/8 watt (figura 9).

Figura 9

A tolerância desses resistores também não é critica, podendo ser de 20 ou 10% (anel prateado ou sem anel).

OS CAPACITORES

C4 deve ser de mica ou cerâmica de boa qualidade, não sendo crítico seu valor que pode estar entre 2,7 e 10 pF, sem problemas. Seu tamanho apenas, deve ser escolhido de tal modo a poder ser instalado no espaço que lhe é destinado.

C1, C2 e C5 são todos de poliéster metalizado, Sua tensão de trabalho também não é importante neste circuito.

O MICROFONE

Este componente oferece diversas opções que devem ser estudadas com antecedência em função da finalidade que se deseja dar ao transmissor.

Para o caso de uma montagem compacta ao máximo, pode ser usado como microfone um fone de cristal. Devemos observar que os fones usados em rádios portáteis e gravadores, na sua maioria são magnéticos de baixa impedância, não oferecendo possibilidade de serem usados com microfone neste circuito.

A não ser que o leitor tenha certeza que o fone de que dispõe seja de cristal, deve procurar adquirir um para esta finalidade.

Uma observação importante que deve ser feita em relação a utilização de um fone como microfone é em relação à sensibilidade e à resposta de frequência.

Como o diagrama do fone e menor e sua rigidez é calculada para operar como fone, sua sensibilidade ,é menor do que se fosse usado um microfone, mas mesmo assim suficientemente boa para permitir o uso do aparelho em escuta à distância.

Por outro lado, o tamanho reduzido do diagrama faz com que haja uma tendência de haver uma melhor resposta aos agudos do que aos graves de modo que o som pode tender a ser estridente.

Isso, entretanto, pode ser corrigido pela ligação em paralelo com o fone de um capacitor cujo valor deverá estar compreendido entre 100 pF e 1 000 pF.

Para o caso da utilização de cápsulas de cristal para microfone, como estas são maiores, a sensibilidade é bem melhor, e também a resposta de frequência.

O leitor que experimentar as duas possibilidades observará a diferença.

Entretanto, as cápsulas existentes no comércio são de tamanho relativamente grande, com o que a miniaturização da montagem poderá ficar sensivelmente prejudicada (figura 10).

Figura 10

Para o caso da instalação do transmissor numa caixa maior, se houver possibilidade, o tipo ideal de microfone será o de cristal com cápsula grande.

Devemos observar que em ambos os casos (fone ou microfone) deve-se tomar as devidas precauções para que a umidade e o calor não possam afetar o cristal, que é extremamente sensível a isso.

O próprio falar muito perto pode significar a produção de respingos de umidade que podem, em pouco tempo, estragar o cristal (isto será notado pelas distorções produzidas no som e pelo baixo volume).

O cristal deve, portanto, ser devidamente protegido por meio de um pedaço de tecido poroso ou qualquer outro recurso. Para o caso da escuta clandestina em que não se fala perto do microfone, esta precaução não precisa ser tomada.

Se o transmissor for usado como oscilador fonográfico, uma das possibilidades que citamos na primeira parte do artigo, a única recomendação a ser feita é em relação a cápsula do toca-discos, que deve ser cristal.

No próximo artigo da série descrevemos a parte final da montagem, com a placa de circuito impresso, o procedimento para colocação dos componentes, os ajustes e o uso do micro-transmissor.