Um integrado e um transistor dão a este receptor excelente sensibilidade para a recepção de estações locais de ondas médias, com tensões tão baixas como 1,2 V, sendo um projeto ideal para alimentação com fontes alternativas, inclusive nossa célula solar.
O circuito foi originalmente projetado para operar com uma célula de 1,2 V, mas funcionará com qualquer uma até 3,0 V.
O ZN414(Componente pouco comum atualmente no nosso mercado) é um circuito integrado dedicado que consiste num rádio completo de ondas médias (150 kHz a 3 MHz) para alimentação com baixa tensão, sendo ideal para projetos ultracompactos ou que envolvam energia alternativa.
De fato, o invólucro do ZN414 é o mesmo do conhecido transistor BC548, inclusive com três terminais apenas, o que possibilita a sua utilização em projetos incríveis como o que damos. (figura1)
Rádios em chaveiros e relógios ou mesmo embutidos em fones podem ser feitos de maneira simples com este integrado que inclui uma etapa de entrada com FET e diversas entradas amplificadoras de alto-ganho.
O nosso projeto visa aproveitar a baixa tensão da célula solar num receptor de ondas médias que possa ser usado em situações de emergência.
Com o ZN414 como base além de conseguirmos isso com facilidade temos a vantagem de não necessitarmos de antena externa e termos boa sensibilidade aliada a uma boa seletividade.
As características do ZN414 são:
- Faixa de tensões de alimentação: 1,2/1,6 V
- Corrente de alimentação: 0,3 mA (típico) e 0,5 mA sob sinais fortes
- Faixa de frequência de operação: 150 kHz a 3 MHz
- Resistência de entrada (tip): 4M
- Sensibilidade com 1,3 V de alimentação: 50 uV
- Distorção de áudio: menor que 2%
- O Seletividade: 4kHz
- Ganho de potência: 72 dB
Saída: 30 mV rms
COMO FUNCIONA
O ZN414 é um receptor completo precisando de muito poucos componentes externos para operar. Estes componentes basicamente são o circuito de sintonia formado por uma bobina (L1) e um variável (CV), um resistor de polarização e um capacitor de desacoplamento.
Na saída precisamos simplesmente de um resistor de carga e um capacitor de desacoplamento.
Como a saída é de muito baixa intensidade, esta configuração só pode excitar um fone de cristal, como no circuito da figura 2.
No entanto, mesmo este circuito é de baixo volume, de modo que, com disponibilidade de um pouco mais de energia, podemos acrescentar uma etapa amplificadora transistorizada.
No nosso caso usamos um único transistor NPN de uso geral que aumenta bem a intensidade do som (ganho 500 aproximadamente) com a obtenção de melhor som no fone.
Como o transistor é um dispositivo de média impedância de saída não podemos ainda excitar um alto-falante.
O fone recomendado é, pois de cristal. Outros tipos de fones não funcionarão.
O consumo de corrente deste rádio é muito baixo, o que permite a utilização de uma célula mesmo com níveis relativamente pequenos de iluminação.
MONTAGEM
Começamos por dar o diagrama completo do rádio na figura 3.
A placa de circuito impresso muito compacta é mostrada na figura 4.
L1 consiste em 80 voltas de fio 30 num bastão de ferrite de 5 a 1ocm de comprimento com diâmetro entre 0,5 e1 cm.
O variável é comum para ondas médias com 180 a 360 pF. Os resistores são de 1/8 e ¼ W e os capacitores são disco de cerâmica. O transistor pode ser qualquer NPN de uso geral com bom ganho, como os BC238, BC239, BC548 ou BC549.
O eletrolítico de entrada da fonte para filtragem de eventuais ruídos é de 1 000 µF x 3V ou mais.
O fone deve ser de cristal, pois outro tipo não funcionará.
Eventualmente, com menor ganho pode ser usado um fone de baixa impedância (tipo walkman) com um transformador de saída de pelo menos 1k de primário, ligado conforme mostra a figura 5, em lugar de resistor de carga de coletor do transistor.
OPERAÇÃO
Para utilizar o rádio, basta iluminar a célula com a luz forte de uma lâmpada ou então luz solar direta e sintonizar em CV as estações desejadas.
O aparelho não funcionará bem com luz de lâmpadas fluorescentes ou fonte de muito baixa intensidade.
Um capacitor de pelo menos 4700 µF, em lugar do eletrolítico de 1 000 µF, permite a formação de ”reservatório de energia" que manterá o rádio em funcionamento mesmo quando ocorrerem sombras por alguns momentos.
CI-1 - ZN414 - circuito integrado - (rádio)
Q1 - BC548 ou equivalente – transistor NPN
L1 - bobina (ver texto)
CV - variável (ver texto)
B1 - célula solar de 1,8 V X 500 mA
C1 – 10 nF - capacitor cerâmico
C2, C3 – 100 nF - capacitores cerâmicos
C4 - 47 a 100 nF - capacitor cerâmico
C5 – 1000 µF .x 3 V - capacitor eletrolítico
R1 – 100 k - resistor (marrom, preto, amarelo)
R2 - 1k2 - resistor (marrom, vermelho, vermelho)
R3 – 1 M - resistor (marrom, preto, verde)
R4 - 4k7 - resistor (amarelo, violeta, vermelho)
Diversos: placa de circuito impresso fios, solda, fone de cristal, caixa para montagem etc.
