Falcon Micro Transmissor de FM (ART2377)

Este projeto foi publicado em 1987 e vendido na forma de kit. Milhares de unidades foram vendidas, e até hoje encontramos muitos leitores que se lembram de terem iniciado suas atividades na eletrônica justamente com sua montagem. Este projeto, na realidade é a evolução de uma versão anterior, o “Scorpion", um Transmissor de FM tão pequeno que podia ser instalado numa caixa de fósforos, e tão sensível que podia ser usado na escuta clandestina de conversas.

O FALCON é um super-micro-transmissor de FM de reduzidas dimensões que pode ser utilizado em diversas aplicações interessantes como, por exemplo, a escuta clandestina de conversas (espionagem eletrônica), como intercomunicador, como microfone volante, como babá eletrônica e em muitas outras aplicações.

Você fala no FALCON e sua voz poderá ser ouvida nitidamente em qualquer rádio de FM, rádio de carro com FM, sintonizador etc. O alcance é da ordem de 100 metros e sua alimentação é feita a partir de pilhas comuns pequenas.

O circuito é extremamente simples, empregando apenas um transistor de fácil obtenção, e o microfone de eletreto garante uma excelente sensibilidade aos sons ambientes, além da fidelidade Basta deixar o Falcon sobre uma mesa para que sejam ouvidas claramente as conversas num raio de 2 a 3 metros aproximadamente.

Estas conversas podem então ser transmitidas para receptores distantes até 100 metros!

O consumo de corrente da unidade também vê bastante baixo, o que garante uma boa autonomia para as pilhas usadas na sua alimentação.

Por outro lado, o circuito é de montagem bastante simples, podendo ser elaborado por qualquer pessoa que possua recursos para a construção de placas de circuito impresso e saiba usar um ferro de soldar.

Um único ajuste é necessário para colocá-lo em funcionamento.

COMO FUNCIONA

Temos uma configuração bastante simples, que pode ser resumida em apenas duas funções: a primeira consiste no circuito de captação dos sons que tem por base um microfone de eletreto, e a segunda é um gerador de sinais de altas frequências, tendo por base um transistor.

O microfone de eletreto tem no seu interior um material dotado de cargas elétricas estáticas que se deslocam quando ele sofre uma deformação mecânica.

O resultado é que, se fixarmos este material a um diafragma, as ondas sonoras que nele incidirem provocam uma deformação e, consequentemente, o aparecimento de um sinal elétrico de mesmas características.

É a conversão da energia acústica (sons) em energia elétrica.

A sensibilidade de um microfone deste tipo é grande, mas pode ser enormemente aumentada pela utilização adicional de um transistor como amplificador.

Utiliza-se então no interior do próprio microfone (já vem de fábrica) um transistor de efeito de campo (FET) como amplificador e o resultado é um dispositivo de pequenas dimensões e grande sensibilidade. (figura 1)

Figura 1 – O microfone de eletreto

O amplificador de eletreto sozinho não gera ondas de rádio, mas sim sinais de baixa frequência que não podem se propagar eficientemente pelo espaço.

Para termos sinais próprios para a transmissão, usamos um circuito oscilador de alta frequência. Este circuito gera então uma “portadora de RF” num ponto livre da faixa de FM (Frequência Modulada) situado entre 88 a 108 MHz (milhões de vibrações por segundo).

Aplicando este sinal a uma pequena antena (no nosso caso, um simples pedaço de fio), temos a produção de ondas de rádio que podem ser captadas à distância.

Para que as ondas levem a voz ou sons ambientes, é preciso sobrepor o sinal elétrico gerado pelo oscilador ao sinal do microfone. Este processo é conhecido como “modulação" e no nosso caso é feito simplesmente com a ligação de um capacitor.

OBTENÇÃO DOS COMPONENTES

Para que a montagem tenha o grau de miniaturização proposto, é preciso que os componentes sejam instalados numa placa de circuito impresso e que tenham especificações originais da lista de materiais.

Nem todos são críticos, mas para garantia de funcionamento é importante não fugir ao pedido.

Para os componentes temos então as seguintes indicações:

O microfone de eletreto é de 3 terminais, devendo ser ligado rigorosamente na ordem mostrada na figura 2.

Figura 2 – Ligação do microfone

Se houver inversão de seus terminais o circuito não funciona. Poderemos eventualmente usar o microfone de 2 terminais com a ligação mostrada na figura 2 (b) em que acrescentamos um resistor de 1k ou 1k2.

Os resistores são todos de 1/8 W com tolerância de 10 ou 20% e todos os capacitores, menos C2, são cerâmicos de boa qualidade (disco ou plate).

C6, preferivelmente, deve ser plate por ter função mais crítica. Este capacitor deve vir marcado com 18 pF, ou ainda 18 seguido de qualquer letra maiúscula.

Valores próximos como 15 pF, e menos 12 pF, podem ser experimentados na sua falta.

O trimmer é da DAU com capacitância de 18-30 pF, mas capacitores de mesmo formato também poderão ser experimentados, já que no seu ajuste podem ser compensadas as diferenças.

Valores muito distantes apenas podem levar o aparelho a funcionar nos extremos da faixa de FM.

O transistor original é o BF254, mas existem diversos equivalentes que proporcionam excelentes resultados como o BF494, BF194, BF495 etc.

A bobina consiste em 7 espiras de fio desencapado fino (26 ou 28), enroladas de modo a apresentar um diâmetro de 4 mm. A forma não tem núcleo e na terceira espira soldamos a tomada de ligação da antena e C5.

A chavinha miniatura permite a ligação do aparelho de modo fácil.

Para as pilhas devemos usar um suporte de acordo com a caixa, que pode ser plástica ou de madeira, mas nunca de metal.

A antena consiste num pedaço de fio comum, flexível ou rígido, de até 35 cm de comprimento. Não devemos usar antena maior para não instabilizar o circuito.

MONTAGEM

Na figura 3 temos o diagrama completo do microtransmissor.

Figura 3 – Diagrama do transmissor

Na figura 4 temos o desenho da placa de circuito impresso, que sugerimos para o leitor montar de acordo com as dimensões da caixa.

Figura 4 – Placa para a montagem

Para a soldagem dos componentes use um ferro de pequena potência, no máximo 30 W, e de ponta fina. Evite pelotas de solda ou espalhamentos que possam prejudicar os contatos ou provocar curto-circuitos entre as trilhas de cobre.

Acompanhe com cuidado a figura que mostra a disposição dos componentes, sempre conferindo pela lista de material.

Observe que o transistor (Q1), o capacitor eletrolítico (C5), o microfone de eletreto e as pilhas possuem posição de montagem, ou seja, polaridade que deve ser observada.

PROVA E USO

Revise a montagem e, se tudo estiver em ordem, coloque as pilhas no suporte.

Ligue nas proximidades um rádio de FM sintonizado num ponto livre da faixa (onde não existam estações).

Com um palito ou chave de fendas bem pequena, ajuste o trimmer para captar o sinal do transmissor no rádio. Procure captar o mais forte se conseguir mais de um sinal, pois ele corresponde ao fundamental.

Uma vez feito o ajuste, afaste-se do rádio com o transmissor falando, ao mesmo tempo, para verificar o funcionamento.

Opere com o transmissor sempre em posição vertical e evite movimentos bruscos que podem fazer o sinal “fugir” de sintonia.

Não fale muito perto do microfone (o ideal é em torno de 5 cm) para que o som não saia distorcido.

O microfone também não deve ficar voltado para o rádio que desejamos ouvir o sinal nem próximo dele, pois podem aparecer apitos devido à realimentação acústica (microfonia).

Se isso acontecer, basta reduzir o volume do rádio.

Para escutas clandestinas, não instale o aparelho junto a objetos metálicos de grande porte que possam prejudicar a emissão do sinal.

O sinal do Falcon pode atravessar paredes e outros obstáculos, mas no caso de prédios que possuam estruturas metálicas a sua presença pode influir no alcance.