Descrevemos um interessante sistema intercomunicador de FM, via rede, que tanto pode ser usado na sua função básica de interligar diversos cômodos de uma casa ou estabelecimento comercial, bem como, ser utilizado em sistemas de segurança (porteiro) ou ainda de música ambiente. O uso da modulação em frequência eleva a imunidade do sistema das interferências e fornece uma boa resposta de frequência.
Nota: Artigo publicado na revista Saber Eletrônica 233 de 1992;
O sistema intercomunicador que descrevemos, tem em cada aparelho um transmissor e um receptor de FM que operam na frequência de 455 kHz. Esta frequência foi escolhida dada a facilidade em encontrarmos prontas bobinas e filtros de aparelhos comerciais.
Podemos utilizar o aparelho para interligação rápida entre várias dependências de uma casa, escritório ou outro estabelecimento comercial, como também para a difusão de música ambiente em escritórios.
Neste caso, os receptores podem ser simplificados, eliminando-se as etapas de transmissão.
A grande vantagem do sistema via rede é que o sinal a partir de um transmissor se propaga pela própria fiação de energia, e cada aparelho deve simplesmente ser conectado a uma tomada de energia, sem a necessidade de fios de interligações entre as estações.
Outra aplicação interessante é o uso do aparelho como porteiro eletrônico, servindo para anunciar visitas ou identificá-las. Também podemos usá-lo como babá eletrônica vigiando o quarto de crianças.
COMO FUNCIONA
a) Transmissor
Podemos entender melhor o funcionamento do transmissor tomando como referência o diagrama de blocos da figura 1.
Conforme o leitor pode observar, neste diagrama temos a chave S2 cuja finalidade é comutar a função de Receber para Transmitir. A chave S3 serve para selecionar a função de cada uma das entradas de sinal. Temos então a possibilidade de ligar uma entrada de música ambiente, vinda de gravador ou sintonizador, uma entrada para um microfone usando o intercomunicador na função normal, e uma terceira entrada que pode ser usada para outra finalidade, como por exemplo, um sinal de alerta.
Com o acionamento de S2 apenas o setor de alimentação é alimentado, ficando o setor de recepção desligado. Nestas condições o sinal proveniente do microfone ou fonte externa é amplificado pelo circuito pré-amplificador de áudio e aplicado ao circuito modulador.
Este circuito modula em frequência uma portadora de 455 kHz que então é aplicada a rede de alimentação. Conforme explicado na introdução, optamos por esta frequência por possibilitar o uso de uma bobina comercial de FI como osciladora neste circuito transmissor, e evidentemente no setor receptor. O transmissor se baseia apenas em transistores, sendo que a boa potência para o sinal modulado se obtém de BD135. Este transistor fornece sinal suficiente para que uma boa distância dentro de uma rede de energia seja coberta. Q3 funciona como um Variável modulando a frequência do sinal gerado pelo transistor Q2.
A polarização inversa da junção base-coletor de um transistor comum pode ser usada nesta função, se bem que qualquer varicap para a faixa de ondas médias ou mesmo FM como os encontrados em receptores comerciais, também possa ser usado nesta aplicação. A finalidade de P1 neste circuito é controlar a profundidade da modulação, de modo a não haver saturação e, portanto, distorção no receptor.
b) Receptor
Pelo diagrama de blocos da figura 1 vemos que a entrada do circuito receptor é ligada a rede de alimentação pelo mesmo cabo que faz a sua alimentação. Com a chave S2 selecionando a posição recebe o sinal entra no circuito de sintonia duplo, formado por FI-1 e FI-2 sendo então amplificado por Q1 para ser aplicado a um decodificador de FM que tem por base um circuito integrado TBAl20S. Este integrado faz uso de um filtro cerâmico na entrada e outro interno de modo a se obter excelente estabilidade e também seletividade para o circuito. Isso faz com que os sinais interferentes que eventualmente possam estar presentes sejam reduzidos.
O uso dos filtros cerâmicos tem ainda a vantagem de facilitar os ajustes das etapas sintonizadas, pois eles fixam com precisão a frequência das etapas de recepção o que é interessante num sistema de música ambiente em que muitos aparelhos devam ser usados.
O sinal de áudio obtido na saída do TBAl20S é aplicado diretamente a entrada de um amplificador de áudio de boa potência que o TDA2002 ou uPC2002. Os vários watts de potência deste amplificador tornam-no ideal para uso em música ambiente.
P2 permite ajustar o volume da reprodução do sinal conforme a aplicação.
Todo o circuito é alimentado por uma fonte estabilizada única que tem em CI-3 um estabilizador de tensão para 12V.
MONTAGEM
Na figura 2 temos o diagrama completo do aparelho.
A placa de circuito impresso da unidade que contém o transmissor, receptor e fonte de alimentação é mostrada na figura 3.
Evidentemente, para um sistema intercomunicador de duas vias precisamos montar duas unidades iguais.
Apesar de termos várias bobinas e de operarmos com radiofrequência o projeto não é crítico, já que não precisaremos confeccionar nenhuma bobina. Todas elas podem ser adquiridas prontas.
Os resistores são todos de 1/8W ou mais com de tolerância e os capacitores eletrolíticos têm suas tensões de trabalho indicadas no próprio diagrama.
Os capacitores C1, C2, C3 e C4 devem •ser de poliéster com uma tensão de trabalho de pelo menos 250V se a rede for de 110V e 400 V se a rede for de 220 V.
O circuito integrado CI-2, assim como CI-3 devem ser dotados de radiador de calor. Os transistores admitem equivalentes.
L1 é uma bobina osciladora para a faixa de ondas médias (vermelha). FI-1 e FI-2 são transformadores dê FI comuns para rádios transistorizados, amarelos ou brancos. O transformador tem secundário de 15V com pelo menos 500 mA se formos explorar toda a potência do TBA2002. Para uma operação em menor volume, a corrente máxima pode ficar em torno de 200 mA. Um alto-falante de pelo menos 10 cm é indicado para melhor qualidade de som.
Os cabos de entrada de sinais devem ser blindados para que não ocorra a captação de roncos.
AJUSTE E USO
Para o ajuste precisamos ter duas unidades montadas. Este ajuste não é crítico, não se necessitando de equipamentos especiais. No entanto, se for disponível um gerador de RF o ajuste se torna mais simples.
Damos então os dois tipos de ajustes:
Receptor
a) Com o gerador de sinais - conecte um dos aparelhos numa tomada da rede local e coloque a chave S1 na função RECEBE.
Ajuste o gerador de sinais para 455 kHz e aplique o sinal no primário da bobina FI-1 do aparelho.
Deve ser ouvido um apito no ano-falante do aparelho. Gire então o núcleo de FI-1 e depois de FI-2 até obter o máximo sinal.
b) De ouvido: conecte os dois aparelhos em tomadas da rede local. Ponha a chave S2 de um na posição RECEBE e do outro na posição TRANSMITE.
Aplique algum tipo de som numa das entradas do que está na função transmite. Ajuste o núcleo da bobina osciladora L1 do que transmite até ouvir seu sinal no que recebe. Depois disso ajuste FI-1 e FI-2 do receptor até obter o máximo de sinal. Repita a operação invertendo as funções dos dois aparelhos.
Transmissão
No ajuste com o gerador de RF, basta ligar um dos aparelhos na função RECEBE e outro na função TRANSMITE ajustando-se a bobina L1 do que está transmitindo para que seu sinal seja captado. O receptor, já ajustado não precisa de retoque.
Para o ajuste de ouvido, o procedimento já é válido também para o transmissor.
Para usar basta conectar as estações preferivelmente num mesmo setor da linha de alimentação. Se houver dispositivos indutivos entre duas estações pode haver problemas de passagem do sinal. Eventualmente a utilização de capacitores de 10 nF x 250 V pode ajudar a contornar estes obstáculos, ou mesmo ajudar a passar o sinal de uma rede para outra numa mesma instalação elétrica.
O aparelho, por operar na faixa de FM possui uma boa imunidade a ruídos, mas existem os casos em que estes ruídos se tornam intensos demais a ponto de não poderem ser eliminados. O uso de filtros é impraticável pois eles bloqueariam também o sinal do intercomunicador.
