Potências elevadas com material de baixo custo podem ser obtidas em transmissores que usam válvulas. Estas válvulas, se bem que já não seja componentes comuns em nossos dias, podem ser aproveitadas de velhos aparelhos de rádio e TV. Descrevemos neste artigo um transmissor experimental que pode operar desde a faixa de ondas médias até aproximadamente 30 MHz com uma potência de saída de alguns watts e que tanto pode transmitir em ondas contínuas (CW) como pode ser modulado por um sinal de áudio.
Transistores comuns não podem fornecer potências elevadas em configurações simples quando usados em circuitos de transmissores.
Os transistores próprios para a amplificação de sinais de altas freqüências e que fornecem potências elevadas são caros e também delicados, exigindo cuidados especiais para seu uso.
Um simples erro de montagem pode causar sua queima.
Para obtermos uma boa potência de saída em transmissores experimentais, ainda a melhor solução está no uso de válvulas, preferivelmente as de tipos antigos que podem ser encontradas em aparelhos fora de uso ou adquiridas por preço relativamente baixo em casas de material de reposição.
Em muitas localidades ainda existem muitos televisores valvulados antigos em operação ainda hoje e por isso as válvulas podem ser encontradas.
O circuito que descrevemos neste artigo faz uso de uma válvula 6C4, um triodo miniatura que é encontrado em rádios, televisores e outros aparelhos antigos.
Esta válvula, num transmissor simples, pode fornecer uma potência de saída de até 5 watts quando alimentada com 300 Volts.
Um transmissor que faça uso desta válvula, além de simples de montar, tem excelente rendimento, já que na faixa de ondas curtas um sinal de 5 watts, com antena apropriada pode alcançar milhares de quilômetros (sim, isso mesmo, milhares de quilômetros!).
É claro que, nas condições de operação, na faixa de radioamadores devem ser observadas as restrições e regras existentes.
Se o leitor não tem licença para operar este tipo de aparelho (não é radioamador com prefixo) não use antenas externas e nem opere o transmissor em locais densamente povoados onde existam receptores que possam ser interferidos.
O uso com uma antena um pouco maior só é indicado em locais desabitados, por exemplo, numa fazenda.
O circuito tanto poder ser usado na faixa de ondas médias como uma estação de rádio experimental, como também na faixa de ondas curtas, com maior alcance para comunicações experimentais.
A modulação externa pode ser obtida de um amplificador de áudio qualquer com pelo menos 500 mW de saída, e a alimentação é obtida diretamente da rede de energia.
Na rede de 220 V será possível obter maior potência do que na rede de 110 V, pois não há transformador no circuito, para maior economia.
Para transmitir sinais telegráficos (CW), basta colocar um manipulador entre o catodo e o terra da válvula 6C4.
Características:
Tensão de alimentação: 110/220 VCA
Faixa de operação: 550 kHz a 30 MHz
Potência: 1 a 5 W
COMO FUNCIONA
Para economizar na montagem, não usamos transformador de alimentação, fazendo a retificação e filtragem diretamente da tensão da rede de energia.
Para esta finalidade empregamos uma ponte de diodos.
Esta configuração é simples e barata mas tem o inconveniente de manter o circuito "vivo", ou seja, em contacto direto com a rede de energia.
Isso significa que devemos evitar qualquer contacto com o aparelho, pois ele pode dar fortes choques.
Este tipo de circuito também é mais sensível a roncos, devendo a parte em que está a válvula e sua alimentação usar fios blindados e curtos para que não ocorram estes problemas.
A filtragem é feita por dois capacitores eletrolíticos de valor elevado, do tipo que é encontrado em muitos aparelhos de TV que possuem o mesmo tipo de fonte de alimentação direta, a partir da rede de energia.
Estes capacitores devem ter uma tensão de trabalho pelo menos 2 vezes maior do que a da rede de energia em que o transmissor vai ser ligado.
A tensão contínua da fonte é da ordem de 150 volts se a rede for de 110V e de 300V se a rede de energia for de 220V.
Esta tensão vai alimentar a válvula sendo aplicada ao seu anodo (pino 5) via choque de RF e um transformador de modulação.
A válvula está ligada na configuração de oscilador Hartley onde a freqüência de operação é determinada por L1 e pelo ajuste de CV.
Temos a possibilidade de usar diversos tipos de bobinas conforme a faixa de operação desejada.
Observe que o filamento da válvula precisa ser alimentado com uma baixa tensão.
Esta baixa tensão de 6V é obtida do pequeno transformador T1 cujo primário está ligado à rede de energia.
A modulação é feita por um transformador comum que está interligado entre a fonte e a válvula.
Aplicando-se um sinal de áudio no enrolamento de baixa impedância deste transformador é induzida no secundário uma alta tensão que se soma e subtrai da tensão de alimentação, modulando assim portadora gerada pela própria válvula.
Esta variação de tensão é a modulação que faz com que os sinais gerados transportem a informação desejada, ou seja, o som.
O choque XRF serve de carga para o circuito, já que através deste componente passa a alimentação contínua e as variações do sinal de áudio mas não a RF gerada que via C8, pode ser transferida para a antena.
MONTAGEM
Na figura 2 temos o diagrama completo do transmissor.
Na figura 3 temos a disposição dos componentes num chassi de metal ou mesmo madeira, observando-se que em torno da válvula deve ser colocada uma blindagem de metal, para evitar a captação de roncos e evitar instabilidades.
Observe que o fio de ligação da fonte até o choque XRF deve ser blindado para que não ocorram roncos na transmissão.
A válvula 6C4 é encaixada num soquete miniatura de 7 pinos que pode ser obtido no próprio aparelho de onda ela foi aproveitada.
O transformador T1 tem primário de acordo com a rede local de energia e secundário de 6V com pelo menos 500 mA.
Os diodos da ponte (D1 a D4) podem ser do tipo 1N4004 ou 1N4007 se a rede for de 110V.
Para a rede de 220 V devem ser usados os 1N4007.
Os capacitores C3 e C4 devem ter uma tensão de trabalho de pelo menos 250 V se a rede for de 110 V e pelo menos 400 V se a rede for de 220 V.
Seus valores não são críticos podendo ser usados capacitores na faixa de 8 a 50 uF.
Existem dois tipos de eletrolíticos que podem ser usados.
Os que se destinam a montagem sobre um chassi e que são dotados de roscas de fixação com o negativo na carcaça, e os para montagem sob o chassi com terminais axiais ou paralelos.
Na figura 4 temos os modos de fixação destes componentes para os dois casos.
O resistor R1 deve ser de fio e os capacitores cerâmicos devem ter tensões de trabalho de pelo menos 200 V (110 V) ou 400 V (220 V).
O transformador de modulação pode ser qualquer pequeno transformador de alimentação com primário de 110/220 V e secundário de 5 a 9V com correntes de 200 a 500 mA.
O capacitor CV é do tipo variável aproveitado de um rádio antigo valvulado com capacitância máxima da ordem de 300 pF.
Não use capacitores miniatura de rádios transistorizados, pois eles não conseguem isolar as altas tensões deste circuito.
A bobina L1 é enrolada num pequeno bastão de ferrite de 10 a 15 cm de comprimento e de 0,8 a 1,2 cm de diâmetro.
O número de espiras e a tomada dependem da faixa de freqüência.
O fio usado pode ser o AWG 28 ou próximo dele, conforme a seguinte tabela:
Freqüências Espiras
550 - 1600 kHz 50 + 50
1600 - 3500 kHz 30 + 30
3500 - 7000 kHz 20 + 20
7000 - 15000 kHz 15 + 15
15000 - 30000 kHz 8 + 8
Pequenas variações na faixa de operação podem ser notadas em função do tipo de capacitor variável usado, mas as indicações acima servem de referência para os ajustes.
Eventualmente pequenas alterações no número de espiras podem ser necessárias para se chegar à freqüência desejada.
A disponibilidade de um frequencímetro pode ser interessante para se ter certeza da freqüência do sinal que está sendo gerado.
O choque XRF é um choque de 1 mH que pode ser fabricado em casa enrolando-se umas 300 voltas de fio AWG 32 num bastão de ferrite de 0,8 cm de diâmetro por 3 cm de comprimento.
PROVA E USO
Na entrada de modulação (X,Y) ligue a saída de um amplificador de áudio.
Na entrada do amplificador de áudio ligue uma fonte de sinal que pode ser um microfone, toca-discos ou mesmo rádio.
A antena usada provisoriamente é um pedaço de fio encapado de 0,5 a 1 metro de comprimento.
A uma distância de 2 a 5 metros ligamos um receptor de rádio comum sintonizado na freqüência que desejamos operar, mas num ponto livre da faixa.
Alimentamos o transmissor e esperamos pelo menos 3 minutos até que a válvula se aqueça e o oscilador entre em operação.
Se a válvula não acender, verifique se existe continuidade entre os pinos 3 e 4, usando o multímetro.
Retire a válvula do soquete para este teste.
A resistência deve ser baixa, da ordem de alguns ohms para uma válvula boa.
Se a resistência for infinita a válvula está queimada.
Se, depois de muito tempo de aquecimento não houver oscilação, ou seja, não "pegarmos" o sinal em nenhuma posição de CV isso pode significar que válvula está com problemas internos como curtos ou enfraquecimento.
Meça a tensão no pino 5 da válvula.
Ela deve ser da ordem de 150V para a rede de 110 V e de 300 V para a rede de 220 V se tudo estiver bem.
Se ocorrerem roncos fortes no sinal captado, verifique as blindagens dos fios e eventualmente inverta a posição do plugue de alimentação.
Não toque em nenhum ponto do chassi, pois podem ocorrer choques.
Se a tensão for muito baixa em C4 e R1 tender ao aquecimento, retire a válvula do soquete.
Se o problema persistir, é sinal que existe curto em C4 ou a linha de alta tensão.
Se o problema desaparecer com a retirada da válvula então a origem do problema está na própria válvula.
Captando o sinal, o que pode ocorrer em mais de um ponto do ajuste do receptor, verifique o alcance.
O ponto certo é o que resulta em maior alcance.
Comprovado o funcionamento é só utilizar o aparelho, sempre com antena pequena.
LISTA DE MATERIAL:
Válvulas:
V1 - 6C4 - válvula triodo
Semicondutores:
D1 a D4 - 1N4004 (110V) ou 1N4007 (220V) - diodos retificadores de silício
Resistores:
R1 - 1k ohms x 5W - resistor de fio
R2 - 22 k ohms x 1/8W - resistor comum (vermelho, vermelho, laranja)
Capacitores:
C1, C2 - 10 nF/400 V - cerâmicos
C3, C4 - 50 uF - eletrolíticos para alta tensão - ver texto
C5, C7 - 100 nF/400V - cerâmicos
C8 - 100 pF/1 kV - cerâmico
CV - variável - ver texto
Diversos:
T1 - Transformador com primário de acordo com a rede local e secundário de 6V x 500 mA
T2 - Transformador de modulação - ver texto
XRF - 1 mH - choque de RF - ver texto
F1 - 1A - fusível
L1 - Bobina osciladora conforme freqüência - ver texto
S1 - Interruptor simples
Chassi de metal ou madeira, caixa para montagem, botão para o variável, ponte de terminais, soquete de 7 pinos para a válvula 6C4, suporte para o fusível, cabo de alimentação, fios blindados, fio esmaltado AWG 28, amplificador para modulação, terminais de entrada de modulação, antena, etc.