Transmissor Estável Para Controle Remoto (TEL172)

Um dos problemas comuns aos transmissores de rádio controle simples é a instabilidade de frequência, devida basicamente a dois fatores: a não existência de cristal no cotrole da frequência e o emprego de apenas uma etapa no circuito que, ao mesmo tempo em que oscila, entrega seu sinal a uma antena. O que damos neste artigo é um projeto mais elaborado de transmissor que tem sua frequência controlada por cristal e duas etapas de RF.

Os cristais de quartzo empregados em muitos tipos de transmissores para rádio controle realmente são componentes caros e não muito fáceis de serem obtidos, mas são absolutamente indispensáveis quando se deseja estabilidade de frequência de um circuito.

De fato, estes cristais têm a propriedade de “oscilar" numa única frequência, independentemente de variações de diversos tipos que possam ocorrer no circuito principal.

O uso de um cristal num circuito oscilador é uma garantia de que ele não vai "fugir" de frequência colocando em risco a integridade de um modelo rádio guiado (figura 1).

Figura 1 – Cristais de quartzo

Por outro lado, um fator que em muitos circuitos influi no comportamento no que se refere à frequência é dado pela ligação da antena na própria etapa osciladora.

Isso acontece em circuitos simples como o da figura 2 em que o mesmo transistor é oscilador e etapa final de potência.

Figura 2 – Oscilador e transmissor

O circuito que damos aqui usa dois transistores em lugar de um na etapa transmissora e tem sua frequência controlada por cristal. Conforme os componentes, este circuito pode transmitir tanto em 27 MHz como em 72 MHz com excelente potência.

O sinal não é modulado, o que quer dizer que se trata basicamente de um projeto monocanal de onda portadora pura (CW), mas o leitor habilidoso pode facilmente acrescentar uma etapa moduladora para este circuito operando então em diversos canais.

O CIRCUITO

Na figura 3 temos o circuito oscilador básico controlado por cristal cuja frequência depende justamente deste elemento.

Figura 3 – Oscilador a cristal

Se o cristal for para a faixa dos 27 MHz, sua ligação será feita de um modo, ou seja, entre o coletor e a base do transistor. Se a operação for em 72 MHz o cristal deverá ser ligado de outro modo, ou seja, entre a base e o negativo da alimentação (massa).

O sinal da etapa osciladora é enviado a uma etapa amplificadora de potência formada por um transistor, conforme mostra a figura 4.

Figura 4 – Acoplamento de antena

O acoplamento de uma etapa a outra é feito simplesmente por um capacitor, o que simplifica não só a montagem como também elimina a necessidade de ajustes.

Lembramos que na maioria dos circuitos deste tipo o acoplamento de uma etapa para outra é feito com bobinas em circuitos ressonantes que precisam de ajustes que nem sempre são fáceis de serem feitos, principalmente quando não se tem instrumenta! apropriado.

Da etapa amplificadora de potência o sinal é levado a antena por meio de um circuito "PI" que permite o máximo de rendimento na sua transferência.

Este circuito possui um ajuste que é o único do transmissor, o qual é feito num trimmer comum.

A alimentação do circuito é feita com uma tensão de 9 V que pode vir de uma bateria comum.

MONTAGEM

O circuito completo do transmissor é mostrado na figura 5, onde temos os valores dos componentes.

Figura 5 – Diagrama do transmissor

Evidentemente, por se tratar de circuito algo crítico em vista da sua frequência de operação, a melhor montagem é a que faz uso de uma placa de circuito impresso.

Esta placa de circuito impresso mostrada em tamanho natural é dada na figura 6.

Figura 6 – Placa de circuito impresso

O leitor que quiser pode usar um suporte para o cristal para facilitar sua troca em caso de necessidade (pode acontecer de um local existir dois transmissores operando na mesma frequência, caso em que um deve mudar).

Três bobinas devem ser enroladas neste circuito sendo esta a parte mais crítica da montagem, já que de sua precisão dependerá o rendimento do circuito.

L1 tem aproximadamente 1 µH consistindo em 8 à 10 espiras de fio esmaltado 18 ou 20 AWG em forma com núcleo de ferrite de aproximadamente 0,5 cm (pode se usar uma forma de núcleo ajustável para facilitar um eventual ajuste de frequência desta etapa ou rendimento).

L3 tem as mesmas características de L1. A bobina L2 é formada por aproximadamente 25 espiras de fio esmaltado 28 em forma de 0,5 cm de diâmetro com núcleo ajustável de ferrite.

Com relação aos demais componentes são os seguintes os cuidados que devem ser tomados com a montagem:

A posição dos transistores deve ser observada e o montador deve ser rápido na sua soldagem para que o calor não os afete.

Os resistores são todos de 1/8 W e têm seus valores dados pelos anéis coloridos. A sua soldagem também deve ser feita rapidamente por causa do calor.

Os capacitores de pequeno valor (menos de 1uF) são discos de cerâmica e sua montagem deve ser feita também com cuidado para que o calor do ferro não os afete.

A antena consiste numa vareta de metal de aproximadamente 1 metro se a faixa de operação for 27 MHz e entre 60 e 70 cm se a faixa for dos 72 MHz.

Uma antena telescópica comum pode ser usada.

O trimmer C6 é comum, de base de porcelana.

O interruptor S1 que aciona o transmissor é do tipo de pressão sendo instalado em local acessível da caixa.

Na figura 7 temos a nossa sugestão de caixa para a montagem deste transmissor.

Figura 7 – O transmissor

Uma vez montado e conferido, o transmissor pode ser provado. Para esta finalidade o leitor precisará de um receptor da frequência escolhida (de acordo com o cristal) ou então de um medidor de intensidade de campo.

Este medidor pode ser improvisado com um VU comum ou com seu multímetro de acordo com o circuito mostrado na figura 8.

Figura 8 – Medidor de intensidade

Com o receptor ou com o medidor de intensidade de campo devem ser ajustados os núcleos das bobinas e o capacitor C6 para se obter a máxima intensidade de sinal.

Se os ajustes forem difíceis de encontrar, as bobinas devem ser alteradas em seu número de espiras. As tolerâncias dos componentes usados podem influir neste ponto de ajuste.

Em boas condições de funcionamento, em campo aberto, este transmissor tem um alcance da ordem de 200 metros, sendo portanto útil no comando de barcos e até mesmo aeromodelos.