Transmissor AM Potente (TEL216)

Este potente transmissor de AM pode ser usado como emissora experimental para escolas, num interessante projeto de Educação Tecnológica ou ainda como "link" na retransmissão de sinais num ambiente fechado. Os sinais para a modulação são obtidos de um amplificador onde podem ser ligados microfones e outras fontes de programa. A alimentação do circuito com tensões elevadas e o uso de um transistor de alta potência garantem uma saída de alguns watts para este transmissor.

O transistor MJ15003 (Motorola) fornece uma potência de saída quando usado num circuito oscilador para a faixa de ondas médias, como o que apresentamos neste artigo.

Com alimentação entre 20 e 30 volts, este transistor pode fornecer um sinal com mais de 15 watts de potência, o que é suficiente para se obter um bom alcance numa emissora experimental.

É claro que devem ser respeitadas as restrições legais para o uso deste tipo de aparelho como, por exemplo, o uso de uma antena que tenha o comprimento suficiente para se conseguir apenas cobrir a área desejada, um clube, escola, condomínio ou outro local limitado de modo a não se causar interferências.

O circuito é bastante simples e a modulação externa pode vir de qualquer amplificador ou outro equipamento de som que tenha uma potência de saída de pelo menos 5 watts.

Os leitores que estudam ou são professores nas disciplinas de educação tecnológica podem usar este aparelho como estação de rádio experimental de modo a transmitir música e programação variada nos intervalos ou nos períodos antes e depois das aulas.

Características:

Tensão de alimentação: 20 a 30 volts

Corrente da fonte: 2 A (tip.)

Frequência de operação: 550 a 1600 kHz

Modulação: externa com 5 W (min.)

COMO FUNCIONA

O transistor MJ15003 é ligado como oscilador Hartley onde a frequência de operação é determinada pelas características da bobina L1 e pelo ajuste do capacitor variável CV1.

Com uma bobina de 50+50 espiras num bastão de ferrite comum e um capacitor variável de rádio de ondas médias, é possível ajustar a frequência de transmissão entre 550 e 1600 kHz, o que corresponde à faixa de ondas médias.

A realimentação que mantém as oscilações do circuito é obtida através de C1.

O resistor R1 polariza a base do transistor e influi na potência do transmissor.

Experiências podem ser feitas depois da montagem com resistores de 470 ohms a 4,7 k ohms de modo a se obter o melhor rendimento do circuito.

A modulação em amplitude do sinal é feita com a aplicação do áudio no emissor do transistor.

O capacitor C2 desacopla o emissor do transistor, desviando os sinais de RF ali presentes para a terra, enquanto que o transformador controla a tensão neste elemento a partir do sinal de áudio.

Assim, com o sinal de áudio temos o aumento e diminuição da corrente no transistor, com o que ocorre a modulação da portadora de RF que deve ser transmitida.

Este componente responsável pela modulação, o transformador T1 é importante na montagem, pois dele vai depender a qualidade da transmissão.

Usamos um transformador comum de alimentação com primário de 110V e secundário de 6+6V e corrente de 500 mA a 1A, não ligando a tomada central do enrolamento secundário.

Na figura 1 mostramos o que ocorre quando o sinal de áudio não tem intensidade suficiente para a modulação completa da portadora de alta frequência.

 

Nestas condições, temos menor alcance com um aproveitamento menor do que pode fornecer o transmissor.

O ponto ideal é mostrado na figura 2 quando as variações do sinal de áudio provocam alterações de 100% na amplitude do sinal de RF.

Obtemos assim 100% de modulação.

 

No entanto, deve ser evitada a modulação excessiva, mostrada na figura 3.

 

Com mais de 100% de modulação, além da distorção do sinal de áudio no receptor, temos a produção de sinais espúrios que afetam a recepção de estações de outras frequências.

MONTAGEM

Na figura 4 temos o diagrama completo do transmissor.

 

Os poucos componentes usados podem ser fixados numa base de madeira, tendo por referência uma ponte de terminais conforme mostra a figura 5.

 

Os capacitores C1, C2 e C3 devem ser cerâmicos.

O transistor MJ15003 não admite equivalentes neste circuito e deve ser montado num bom radiador de calor.

O resistor R1 deve ser de 2 watts ou mais de dissipação e o capacitor variável CV deve ter pelo menos 200 pF de capacitância máxima.

Também pode ser usado um antigo capacitor "padder" de valor acima de 150 pF.

O transformador T1 tem enrolamento primário de 110 volts e secundário com tensões de 5 a 12 V com ou sem tomada central e correntes na faixa de 500 mA a 1A.

A bobina L1 consiste em 50+50 voltas de fio 22 a 26 (AWG) num bastão de ferrite de aproximadamente 1 cm de diâmetro e pelo menos 20 cm de comprimento.

Também pode ser usado fio rígido encapado 22 para confecção desta bobina.

A bobina L2 consiste em 20 espiras do mesmo fio enrolada ao lado de L1 no mesmo bastão de ferrite.

A figura 6 mostra uma fonte de alimentação para este transmissor.

 

O transformador da fonte deve ter um enrolamento primário de acordo com a tensão da rede local e secundário de 15+15V ou 18+18V com uma corrente de pelo menos 2 A.

Os diodos são 1N5404 ou equivalentes com 2A x 50V.

A filtragem deve ser excelente para que não ocorram roncos na transmissão.

Por este motivo, o capacitor de filtro deve ter pelos 4 700 uF com tensão de trabalho a partir de 40 V.

O capacitor C3 deve ser ligado a L1 o mais próximo possível de modo a se reduzir os roncos na transmissão.

O fio do positivo da fonte de alimentação deve também ser curto ou então blindado com a malha aterrada, para que não ocorram roncos.

Para a modulação damos na figura 7 um circuito amplificador com base no TDA2002.

 

O circuito integrado deste modulador deve ser montado num bom radiador de calor e a entrada do microfone deve ser feita com fio blindado.

De modo a adaptar a impedância de saída deste modulador à entrada do transmissor é usado um segundo transformador que pode ser igual ao original do transmissor.

A conexão direta do amplificador ao transmissor sem o uso de transformador não é recomendada.

PROVA E USO

A prova de oscilação é feita com um "elo de Hertz" que consiste numa bobina com 3 ou 4 voltas de fio comum e uma lâmpada de 12V com corrente entre 50 mA e 250 mA.

Colocando este elo próximo da bobina osciladora, a lâmpada deve acender (mesmo que com pequeno brilho) se o circuito estiver oscilando.

Comprovada a oscilação, mesmo sem antena, ligando nas proximidades um receptor de ondas médias sintonizado em frequência livre, ajuste CV1 até que a transmissão seja captada.

Ligando um microfone ao modulador e falando, ajuste o volume do amplificador modulador para que a voz saia clara e sem distorções.

Com a lâmpada ligada à bobina, falando diante do microfone, ela deve piscar.

Para operar o transmissor experimentalmente, ligue um pedaço de fio de 1 a 3 metros de comprimento no terminal A e o terminal B à terra ou outro pedaço de fio de modo a formar um dipolo.

Depois, sintonize o sinal mais forte no receptor e ajuste a modulação de modo a ter som claro.

Esse ajuste é feito no controle de volume do amplificador usado como modulador.