Transmissor de FM sem Eletreto (ART1380)

Uma opção para quem não tem um microfone de eletreto do tipo que é usado na maioria dos projetos de pequenos transmissores é usar outro tipo de microfone que até pode ser obtido de material de sucata. De modo a ajudar tais leitores e até proporcionar alguma economia na montagem, descrevemos um transmissor de FM que, em lugar de utilizar o microfone de eletreto comum, emprega um pequeno alto-falante ou mesmo cápsula de fone de baixa impedância em seu lugar.

O circuito que apresentamos visa o aproveitamento de um pequeno alto-falante de rádio transistorizado fora de uso como microfone ou ainda transdutores de brinquedos musicais (chaveiros, armas espaciais ou bonecas) desde que de baixa impedância na mesma função.

O transmissor opera na faixa de FM e pode ser usado em brincadeiras, como microfone volante ou até como sistema de comunicação de curta distância.

Seu sinal pode ser captado em qualquer rádio de FM a uma distância de até 30 metros.

Simples de montar, o aparelho usa poucos componentes e pode ser alimentado com 2 ou 4 pilhas comuns e até uma bateria de 9V com algumas alterações de valores de componentes.

O circuito pode até ser usado em espionagem, pois escondido em objetos de uso comum pode transmitir a conversa de pessoas que estiverem próximas.

Características:

• Tensão de alimentação 3 a 9 V (2 ou 4 pilhas ou bateria)

• Frequência de operação: 88 a 108 MHz (FM) ou 50 a 120 MHz (VHF)

• Alcance: 30 metros (típico)

• Impedância do microfone: 4 a 200 ohms

COMO FUNCIONA

Os transdutores de baixa impedância, como os alto-falantes pequenos quando usados como microfones, possuem um rendimento muito baixo, por isso, o sinal disponível é uma tensão que não passa de alguns milionésimos de volt.

Esta tensão é insuficiente para modular um transmissor mesmo que de pequena potência, se não passar antes por uma boa amplificação.

A melhor maneira de se amplificar sinais fracos de fontes de baixa impedância é através de uma etapa transistorizada ligada na configuração de base comum.

É o que fazemos no nosso projeto: o sinal a ser amplificado entra pelo emissor do transistor e é retirado amplificado de seu coletor.

A base do transistor é polarizada pelo resistor R1.

O capacitor C1 tem por função fazer o desacoplamento do transistor que lhe permite responder às variações rápidas que correspondem aos sinais de áudio.

Desta forma, o sinal que se obtém do alto-falante, quando ele capta algum som, é aplicado via C3 ao transistor e depois de amplificado é aplicado à etapa seguinte do transmissor via C2.

O circuito de alta frequência, que produz os sinais que devem ser transmitidos tem por base o transistor Q2.

Neste circuito a frequência do sinal é determinada por L1 e pelo ajuste de CV.

Alterando o número de espiras de L1 podemos também fazer com que o transmissor opere na faixa de VHF inferior à faixa de FM de 50 a 88 MHz e mesmo na faixa superior de 108 a 120 MHz.

É claro que, para este caso, o leitor deve possuir um receptor que receba os sinais nas frequências escolhidas.

O capacitor C5 tem por função fazer a realimentação que mantém o circuito em oscilação.

Os resistores R4 e R5 determinam a polarização de base do transistor.

O resistor de emissor determina também a potência do sinal, mas não deve ser alterado a não ser para uso da bateria de 9V.

De fato, com esta bateria, para não evitar sobrecarga do transistor, ele deve ser aumentado para 100 ohms.

Se o leitor quiser maior potência, mantenha o resistor, troque o transistor por um BD135 e alimente o circuito com 9 ou 12 V caso em que seu alcance pode subir para 500 metros ou mais, dependendo da antena e da sensibilidade do receptor e do congestionamento da faixa de FM em sua localidade.

A ligação da antena numa tomada da bobina melhora a estabilidade do circuito por se obter um melhor casamento de impedâncias.

MONTAGEM

Na figura 1 temos o diagrama completo do transmissor.

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Na figura 2 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.

Esse tipo de montagem facilita a colocação do aparelho numa caixa plástica de dimensões reduzidas.

Não use caixa de metal para não instabilizar o circuito.

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Para a faixa de FM a bobina L1‚ formada por 4 espiras de fio comum ou esmaltado 22 ou mais fino num lápis como forma.

A antena ‚ ligada na segunda espira do lado do transistor.

Para a faixa de 50 a 80 MHz use 5 a 7 espiras e para a faixa superior 1 ou 2 espiras.

O trimmer CV pode ser de qualquer tipo com capacitâncias máximas na faixa de 20 a 50 pF.

Este componente não é crítico, pois podemos compensar seus efeitos nas espiras da bobina.

Os capacitores de menores valores são do tipo disco de cerâmica, enquanto que os maiores (C1, C2 e C3) são eletrolíticos para 6 V ou mais de tensão de trabalho.

Todos os resistores são de 1/8 W ou maiores com 5% ou mais de tolerância.

A antena é um pedaço de fio rígido esticado de 20 a 50 cm de comprimento ou então uma antena telescópica de mesmo comprimento.

Como microfone usamos um pequeno alto-falante (FTE) de 2,5 a 5 cm, que pode ser obtido de qualquer aparelho fora de uso.

Outra opção é uma cápsula de telefone de baixa impedância ou ainda um microfone magnético de gravador.

PROVA E USO

Para provar o transmissor ligue nas proximidades um receptor de FM em frequência livre (fora de estação).

Afaste-se com o transmissor na mão a uma distância de uns 3 metros e ajuste CV com uma chave não metálica até captar o sinal de maior intensidade.

Veja que podem ser captados dois ou mais sinais (harmônicas) e o que interessa é o fundamental, que tem maior alcance.

Fale diante do microfone para verificar a reprodução.

Se houver sobremodulação (distorção) fale mais longe do microfone ou então altere o valor de R3 que pode ficar entre 10k ohms e 22 k ohms.

Comprovado o funcionamento do transmissor, afaste-se mais e peça para regularem melhor a sintonia enquanto fala até obter o melhor desempenho.

Verifique seu alcance indo o mais longe possível.

Evite balançar muito a antena para que o circuito não instabilize com o sinal fugindo da sintonia.

Em campo aberto o alcance é maior, pois não existem obstáculos para sua propagação.

Com alimentação de 6 volts o alcance pode facilmente chegar aos 30 metros.

Para usar é só falar diante do microfone, evitando tocar na antena.

Procure a distância do microfone que resulte na reprodução mais clara sem distorções.