Este é o primeiro de uma série de 3 artigos de 1977 em que descrevemos a montagem de um microtransmissor de FM. O projeto foi um de nossos maiores sucessos, tendo sido montadas milhares de unidades e até criadas versões posteriores em kit. O segundo artigo da série é ART2801.
Tão pequeno que pode ser instalado numa caixa de fósforos, pois mede apenas 3 x 2,5 cm! Seus sinais podem ser ouvidos num receptor comum de FM a uma distância superior a 30 metros.
- Facilite a vigilância, usando um micro-transmissor!
- Oculto, facilmente permite a escuta de ruídos, que denuncia a presença de intrusos.
- Você também pode usá-lo, para transmitir o som de seu televisor, até a um rádio portátil de FM, onde poderá ouvir seus programas num fone, sem incomodar os vizinhos nas altas horas da noite.
- Você poderá facilmente comunicar ao seu companheiro que ajusta a antena de TV quando a posição de imagem ideal é conseguida.
- Poderá transmitir o som de um gravador ou um toca-discos, ao sintonizador de FM, sem fio, ouvindo suas gravações em FM.
- Como microfone volante, em festas ou espetáculos, você poderá fazer a transmissão da voz, diretamente ao sistema de som que simplesmente constará de um receptor de FM, ligado ao amplificador principal.
- Colocado no quarto do bebe, permitirá que o choro da criança seja ouvido a distância com facilidade pela mãe que se encontra atarefada em outra parte da casa.
É claro que as aplicações práticas para este micro-transmissor, não poderiam ser todas enumeradas num único artigo.
O leitor imaginoso que a montar, poderá descobrir muitas outras além das que citamos.
O circuito básico do transmissor, e montado numa placa de fiação impressa (da qual forneceremos maiores detalhes na segunda parte deste artigo) que mede apenas 3 x 2,5 cm. A maneira como essa placa será instalada, de modo a se obter o transmissor completo, dependerá muito da finalidade que o leitor pretender dar ao projeto.
No caso do transmissor destinar-se a permanecer desapercebido, a sua montagem deve ser feita a mais compacta possível de modo a poder ser facilmente oculto, e se possível disfarçado em algum objeto de uso comum.
Nossa sugestão é a sua instalação numa caixa de fósforos, carteira de cigarros, ou ainda, no interior de um livro preparado especialmente para esta finalidade (figura 1).
No caso do transmissor ser usado como microfone volante, em demonstrações ou simplesmente para comunicação à distância, sua instalação poderá ser feita numa caixinha plástica de dimensões apropriadas (figura 2).
No caso do transmissor operar como retransmissor de sinais ou como oscilador fonográfico, ou ainda na emissão do som de um televisor, poderá ser dispensada a caixa e ser instalado no interior do próprio aparelho com o qual deverá operar (figura 3).
CARACTERÍSTICAS DO TRANSMISSOR
- Frequência de operação 88 a 108 MHz
- Alcance (Alimentação de 3 volts) 30 m
- Tensões de alimentação . . . . . 1,5 a 6 V
- Modulação em frequência10 Hz a 10 KHz
- Consumo sob tensão de 3 volts .8 mA
- Entrada de sinal ............100 k
A publicação de diagramas de transmissores de FM, não é novidade, principalmente em revistas estrangeiras; entretanto, este projeto apresenta uma inovação que não só facilita a montagem por parte do principiante como também garante um funcionamento dentro da gama de frequências desejada ; não se necessita de nenhuma bobina!
De fato, o ponto crítico de qualquer projeto transmissor que opere em frequências elevadas, sempre foi a bobina. Neste caso, a solução para este problema, foi simples, porém de certo modo inédita.
A bobina é impressa na própria placa em que é montado o transmissor (figura 4).
Com isso, evita-se o deslocamento da faixa do operação, que pode ocorrer pelas diferenças, segundo a maneira como cada montador enrola esse componente e que em alguns casos pode implicar em completa inoperância do circuito!
A conclusão é que, como não existe nenhum componente critico na montagem, sua execução por parte dos que pouca experiência tenham em eletrônica, é facilitada sensivelmente.
Basta saber manejar um ferro de soldar e ter bom senso para seguir as instruções dadas para a montagem e não haverá motivo algum para que o aparelho deixe de funcionar segundo o previsto.
Um único ajuste, é necessário para colocar o transmissor em operação. O sinal do transmissor, deve ser ajustado para ter uma frequência entre 88 e 108 MHz, ou seja, dentro da faixa de FM (Frequência Modulada), para que possa ser captado por um receptor comum desse tipo.
A escolha da frequência, deverá ser feita de modo que o seu sinal seja captado num ponto de mostrador do rádio em que não exista nenhuma estação em operação.
Em São Paulo, por exemplo, o leitor terá facilidade em coloca-lo para operar entre 104 e 108 MHz onde não existe nenhuma estação.(Em 1977)
Evidentemente, em outras cidades, a escolha das faixas serão outras e em função das frequências das estações que existam no local.
OBSERVAÇÕES QUANTO AO ALCANCE
Em nosso pais, a utilização de transmissores desse tipo não é regulamentada, se bem que em lojas de artigos eletrônicos possamos adquirir tais aparelhos prontos e até mesmo em publicações especializadas encontremos anúncios de sua venda.
Em consequência, a sua utilização é de inteira responsabilidade do montador. NÃO deve ser utilizada antena de comprimento maior que o recomendado a fim de que o sinal irradiado não ultrapasse o âmbito domiciliar e com isso venha causar interferências em aparelhos vizinhos (o que por lei é considerado contravenção e, portanto, sujeito a penas).
O uso do aparelho dentro do âmbito domiciliar é portanto de responsabilidade do leitor que o montar. (Nem o autor nem o site se responsabilizam pelo uso indevido do aparelho descrito).
PORQUE FM
A utilização das frequências mais elevadas, correspondentes à faixa de frequência modulada tem seu uso incentivado pelas autoridades para a irradiação de programas de radiodifusão, não sem motivos.
Denominamos de radiodifusão, as transmissões feitas por ondas eletromagnéticas que visam o entretenimento, a informação, a educação, e no mundo inteiro, dois processos básicos são utilizados para levar um programa de estação transmissora ao receptor, junto ao ouvinte.
As transmissões podem ser feitas por meio de estações de AM (amplitude modulada), que operam nas chamadas faixas de ondas médias e curtas (na Europa também encontramos radiodifusão nas faixas de ondas longas) e por meio de estações de FM (frequência modulada), que operam em faixa apropriada, de frequências muito mais elevadas (figura 5).
Tanto as faixas de ondas médias, como as de ondas curtas, se encontram no mundo inteiro congestionadas em vista do grande número de estações existentes, como também em vista de seu alcance, de modo que uma estação longínqua pode ser interferida por uma estação local e vice-versa se operarem em frequências próximas.
Se o leitor sintonizar seu receptor de ondas curtas à noite, poderá perceber como as estações estão próximas uma das outras e como isso pode significar interferências de uma sobre as outras.
No caso das ondas médias e curtas, o problema não é tão grave, pelo menos durante o dia, quando as emissões não tem alcance muito grande-. Durante à noite, entretanto, uma estação fraca de uma cidade pequena pode ser fortemente prejudicada em suas emissões por uma estação forte de uma grande cidade distante..
Mas o grande problema das estações que transmitem tanto em ondas médias como curtas, é que o processo que utilizam para levar a voz e a música ao ouvinte, não permite que este a receba com perfeita fidelidade.
Como as faixas destinadas as estações são estreitas, em vista do grande congestionamento, pois cada uma deve ocupar uma largura de apenas 5 KHz, somente sons de frequências até 5 kHz podem ser transmitidos nessas emissões. Ora, nossos ouvidos alcançam para além dos 10 kHz e para obtermos uma boa fidelidade de reprodução em qualquer música devemos ter os agudos que correspondem. às frequências de 5 kHz a 10 kHz.
No caso das emissões em AM (Amplitude modulada), esses agudos são perdidos completamente. Os rádios de AM não são, portanto, o que se pode chamar de ideal para a audição de música.
O nome amplitude modulada (AM), vem do fato da onda eletromagnética portadora da informação da música, som etc., ter sua intensidade ou amplitude alterada no mesmo ritmo da música, som que deve ser transmitido. (figura 6)
Como a onda adquire sua intensidade máxima e mínima acompanhando as variações do som que deve ser emitido, nos instantes em que ela se ”enfraquece", torna a emissão bastante vulnerável a interferência e ruídos.
Assim, além de não obtermos boa fidelidade nas transmissões de AM (ondas médias e curtas), essas transmissões são bastante afetadas por interferências de outras emissões ou ruídos provocados por. más condições atmosféricas, motores, aparelhos elétricos, etc.
No caso das emissões em frequência modulada (FM), temos diversas vantagens sobre AM.
Na emissão em frequência modulada, é utilizada uma frequência muito mais elevada de emissões, numa região em que não há um congestionamento de estações.
Na verdade, as ondas utilizadas em FM caracterizam por ser propagarem até uma distância limitada de estação, de modo que mesmo a uma distância de uns 400 km, por exemplo, uma estação não interferirá na outra, pois uma se encontra fora do alcance da outra.
Com isso, se pode distribuir as frequências entre as estações de um país sem o perigo de uma interferir na outra (figura 7).
O alcance médio de uma estação de FM (por maior que seja sua potência, independente de condições especiais de propagação), está em torno dos 200 km.
Com isso, para cada região, pode-se destinar um espaço maior para cada estação que, com isso terá uma faixa maior para a transmissão dos sinais de áudio, obtendo-se portanto muito maior fidelidade na reprodução da música.
De fato, não só podem ser transmitidos sons de uma faixa que se estende até os 10 KHz (não se perdem os agudos), como também, por uma única emissão podem ser transmitidos dois canais de som ou seja, dois sinais, ou até mesmo quatro obtendo-se a recepção estereofônica (FM-estéreo), ou a recepção quadrifônica (FM-quadrifônico).
A modulação em frequência (FM) se caracteriza por se fazer a frequência do sinal a ser emitido, variar no mesmo ritmo que o sinal de som que deve ser levado ao receptor. (figura 9).
No que diferem os transmissores e os receptores de FM?
No caso de uma transmissão em ondas médias, as frequências das estações são relativamente baixa, entre 560 e 1600 kHz o que significam que os circuitos não precisam ser muito críticos.
Encontramos nos receptores comuns uma etapa de sintonia que seleciona o sinal que queremos ouvir, e depois etapas de amplificação de frequência intermediária, normalmente 455 kHz, e a etapa detectora que extrai do sinal de FI de alta frequência, o sinal correspondente aos sons que devem ser reproduzidos. (figura 10)
Num receptor de FM, também encontramos logo de início uma etapa de sintonia, mas como a frequência em que deve operar e bem mais elevada, encontramos diferenças em relação aos receptores de AM.
Os receptores de FM devem sintonizar frequências entre 88 e 108 MHz, de modo que além de todas as ligações serem curtas e diretas, a própria bobina consta de um número bem menor de espiras.
A frequência intermediaria (FI), também é bem mais elevada que num receptor de AM,e a separação do sinal de FI do sinal de áudio (correspondente aos sons que devem ser ouvidos), e feita por uma etapa denominada "discriminador".
A partir do momento em que o sinal de áudio é obtido, o amplificador para o rádio de AM e FM pode ser o mesmo. Normalmente nos rádios de duas faixas (AM e FM), encontramos um único circuito operando quer quando se sintoniza uma ou outra faixa. (figura 11)
No mercado, atualmente, são disponíveis diversos tipos de receptores portáteis de custo relativamente baixo que podem captar as estações de FM.
Se bem que tais receptores nunca possam captar estações distantes, a não ser em condições especiais, a obtenção da audição de música com boa fidelidade, aliada a imunidade a ruídos que este tipo de transmissão oferece, compensa plenamente a aquisição desses aparelhos.
O transmissor que descrevemos neste artigo, e de cuja montagem propriamente dita falaremos na segunda parte, destina- se a ser ouvido num receptor de FM (portátil, de mesa, ou de automóvel), e com o processo de modulação de frequência.
Operando numa frequência elevada consegue-se com um mínimo de componentes, aliar boa sensibilidade, fidelidade de transmissão a um alcance elevado para seu tamanho.
Os sinais de frequências elevadas, caracterizam-se por sua penetração muito maior quando se trata de pequenas potências em distâncias não muito grandes, sem obstáculos.
Aguarde a segunda parte do transmissor, e se você não têm um bom receptor de FM, comece a procurar por um, que o empreendimento valerá a pena. Veja no ART2801 a segunda parte deste artigo.
