Vídeo Link - Estação Transmissora de TV (ART2257)

O videocassete doméstico, seguramente, figura hoje (*) dentre as opções de entretenimento de uma família. Um filme inédito, uma aventura infantil ou mesmo um documentário constituem um pequeno exemplo do vasto repertório que podemos encontrar nas prateleiras das vídeo-locadoras. Com um pouco de exagero, até mesmo podemos afirmar que uma das tarefas mais “complicadas“ deste ritual é a “escolha certa” da fita, para evitarmos a famosa decepção quando já estivermos confortavelmente instalados no sofá, e todo o “aparato“ Iigado: videocassete, TV, som HI-FI.

Obs. Este artigo é de 1989, quando o videocassete era a mídia de gravação predominante. Hoje temos o DVD player e se seu aparelho possui uma saída de vídeo composto, este projeto é viável, podendo ser montado com a mesma finalidade original.

Meados de 1982, o Brasil se prepara para receber o primeiro aparelho de videocassete nacional. Muita expectativa, muito entusiasmo e muita cautela.

Para o grande público, mais uma opção de laser. Para a classe técnica, mais uma opção de mercado de trabalho.

Mercado este que só seria absorvido pelo suficiente preparo técnico em respeito deste recente aparelho.

Nesta época tivemos a oportunidade de publicar uma primeira literatura nacional, esclarecendo os principais tópicos relativos ao funcionamento dos VCR.

Hoje (1989), depois de quase 8 anos, ainda continuamos nesta batalha de apoio à classe técnica.

Tivemos a oportunidade de apresentar, em forma de publicação, um dos primeiros equipamentos de transcodificação (RT-1) para sistema de cor, abrindo as portas para mais uma “gorda“ fatia do mercado de vídeo em todo país.

A evolução no mundo da eletrônica é muito rápida. Uma constante atualização se faz necessária a todos aqueles que pretendem acompanhar este ritmo.

Por outro lado, lamentavelmente, o acesso a tais informações não é facilmente disponível a todos os níveis.

Fora das escolas, fora das indústrias de grande porte, o técnico dispõe de reduzidos meios para alcançar estes objetivos, especialmente em localidades mais afastadas dos grandes centros urbanos.

Prosseguindo em nosso intuito, e sempre que o tempo assim nos permitir, divulgaremos temas, circuitos e ideias práticas para a área de vídeo, contando sempre com o apoio de veículos de grande penetração.

Nesta Oportunidade iremos abordar um circuito relativamente simples, porém muito em “moda” dentre os “videomaníacos”: trata-se de uma “mini-estação transmissora de TV“

Com uma potência de transmissão suficientemente reduzida, pois não está em nossos planos incomodar nenhum “vizinho“, esta mini-estação pode fornecer “imagem & som” a mais de um receptor de TV dentro de uma mesma casa ou apartamento.

Isto permite que “aquele“ filme inédito reproduzido pelo seu videocassete seja irradiado para todos os cômodos periféricos à central transmissora.

Salientamos que aparelhos desta natureza já são produzidos em escala comercial, podendo ser encontrados no mercado especializado.

Os limites de penetração do sinal irradiado devem ser restritos a seu domicílio, de acordo com a regulamentação.

O circuito que aqui apresentamos obedece a estes critérios, e foi extraído com pequenas alterações do projeto do Transcodificador de Croma RT-1.

 

O CÍRCUITO

O seu “coração” é constituído pelo circuito integrado LM1889.

Aqueles que trabalham com transcodificadores certamente já estão familiarizados com este “fantástico“ CI.

Nesta aplicação, em particular, algumas de suas funções foram deixadas de lado como, por exemplo os moduladores, de croma.

O excelente desempenho do “modulador de RF“ deste CI é que fez com que optássemos pela sua utilização.

Além do modulador de RF, o LM1889 inclui na mesma pastilha um oscilador e modulador de FM, que é utilizado na geração da portadora de som em 4,5MHz. A

Figura 1 mostra o diagrama interno deste CI.

 

   Figura 1 – Blocos internos do CI
Figura 1 – Blocos internos do CI

 

Até onde é de meu conhecimento, a maioria dos técnicos ou hobistas possue verdadeira “antipatia” por circuitos que se utilizam de “bobinas“.

Aí vai, então, a “bomba“ do circuito que vamos apresentar: ele utiliza “duas" bobinas ajustáveis - uma para a ressonância da portadora de radiofrequência (ou VHF, já que estamos falando de vídeo), e outra para a sintonia da portadora do som

Agora, uma boa notícia: são as mesmas bobinas ajustáveis utilizadas no circuito RT-1. Para aqueles que pretendem confeccioná-las, forneceremos todos os detalhes práticos.

A figura 2 apresenta o esquema completo do circuito, que batizamos por TV-Link.

 

Figura 2 – Diagrama completo do aparelho
Figura 2 – Diagrama completo do aparelho | Clique na imagem para ampliar |

 

Observe que, além do CI já comentado, são utilizados somente mais três transistores de sinal: dois no r estágio amplificador de vídeo (Q1, Q2) e um no estágio amplificador de áudio (Q3).

A finalidade do amplificador de vídeo é fornecer ao modulador de RF um sinal de vídeo com a amplitude máxima suportada por este CI, ou seja, da ordem de 6 Vpp para uma tensão de alimentação de 15 V.

Vamos explicar este procedimento.

O modulador de RF do LM1889 é do tipo balanceado, com entradas nos pinos 12 e 13.

A amplitude do sinal de saída (pino 11- portadora modulada) é em função da diferença de tensão (offset) entre os pinos 12 e 13, preservando assim a componente DC do sinal de vídeo.

Se quisermos extrair a máxima potência de RF disponível, teremos que produzir obviamente o maior valor permitido para este “offset”.

Neste sentido é que alimentamos o pino 12 com um nível DC ajustável pelo trimpot P1, e o pino 13 com o sinal composto de vídeo, em amplitude máxima permitida pelo CI.

A finalidade do trimpot será descrita mais adiante.

Por sua vez, o amplificador de áudio tem a incumbência de levar até o diodo varicap VC-1 o sinal de áudio com uma amplitude média de 5 Vpp, sobreposta a um nível DC de aproximadamente 6V.

A portadora fixa de 4,5 MHz produzida sobre a bobina L2, alimentada pelo pino 15 do CI, é então “desviada” de sua frequência central pelo efeito do diodo varicap, em função do sinal de áudio.

Para minimizar a componente de AM neste modulador de FM, o resistor R15 produz um “amortecimento“ sobre a bobina L2, cujo efeito está demonstrado pela figura 3.

 

Figura 3 – Amortecimento pelo resistor
Figura 3 – Amortecimento pelo resistor

 

Com isso produzimos uma portadora em 4,5 MHz modulada em frequência, na exata especificação para composição de um sinal de TV.

Esta portadora de FM é então acoplada a uma das entradas do modulador de RF (pino 12).

A saída do sinal modulado, ou seja, a portadora contendo as informações de vídeo (amplitude modulada) e som (frequência modulada) é retirada pelo pino 11.

O resistor R7 constitui a carga de saída do estágio modulador. A frequência desta portadora é definida pelo circuito “tanque" L1/C5, podendo cobrir uma faixa entre 50 MHz a 80 MHz aproximadamente, suficiente para se alcançar os canais 2 ou 3 da banda de VHF.

Evidentemente, as “harmônicas“ deste sinal poderão atingir eventualmente alguns canais da banda alta de VHF.

Para evitar batimentos e interferências, utilize o TV-Link em uma frequência em que não exista transmissão comercial em sua localidade como, por exemplo, o canal 3 na capital de São Paulo.

Todo o circuito pode ser montado numa placa de circuito impresso comum (fenolite) no formato 70 x 8omm.

A figura 4 sugere um layout prático para esta montagem.

 

   Figura 4 – Placa para a montagem
Figura 4 – Placa para a montagem | Clique na imagem para ampliar |

 

Utilize uma fonte de alimentação regulada, que forneça 15 ou 16 V estabilizados sob um consumo máximo de 300 mA.

É importante frisar que a potência de saída se relaciona diretamente com a tensão de alimentação do LM1889, porém respeite rigorosamente o limite máximo de 18 V especificado para este integrado, sob pena de destruí-lo instantaneamente.

Sob este consumo, é natural um aquecimento moderado do CI.

A montagem da placa dispensa maiores comentários, com as ressalvas naturais de qualquer montagem atenção na colocação dos componentes polarizados, como os capacitores eletrolíticos, diodo varicap e transistores.

Embora não obrigatório, é sempre mais prático utilizar um soquete próprio para o CI.

Para as entradas de sinais (áudio e vídeo) utilize os plugues tipo RCA.

Providencie na caixa também um conector de saída de RF, que será de grande utilidade quando desejarmos uma conexão à antena de TV, para uma boa qualidade de imagem.

Uma recomendação final ao concluir a montagem proceda a uma revisão cuidadosa sobre o circuito, conexões, soldas etc.

A prudência sempre evita gastos desnecessários como a substituição de um CI que, por descuido, queime.

Antes dos ajustes finais, faça um teste de funcionamento, comprovando a correta atuação dos amplificadores de vídeo e áudio.

Não é preciso salientar que um “osciloscópio" nestas horas auxilia muito seu trabalho.

Para prevenir acidentes com maiores consequências, nesta primeira etapa de testes, não é necessário a presença do CI.

Alimente as entradas de áudio e vídeo com um sinal próprio de gerador ou, na falta dele, do próprio videocassete.

Atenção: o sinal de “vídeo out“ alimenta a entrada de vídeo, enquanto que o sinal de “áudio out” alimenta a entrada de áudio.

Não se esqueça de conectar também a alimentação do circuito (16 V).

Com a ponta do osciloscópio na base de Q1 comprove a existência de um sinal de vídeo, com 1 V de amplitude pico-a-pico. Com a ponta do osciloscópio no emissor de Q2 comprove a existência do sinal de vídeo (invertido 180°) com aproximadamente 6 V pico-a-pico.

Ótimo, o amplificador de vídeo está funcionando.

O mesmo procedimento se faz com relação ao amplificador de áudio.

Com a ponta de prova na base de Q3, confirme a presença do sinal de áudio com alguns milivolts de amplitude.

Para melhor visualizar, neste caso, posicione o ajuste da base de tempo horizontal do osciloscópio para a faixa dos milissegundos.

Agora, com a ponta de prova no coletor deste mesmo transistor confirme a presença deste sinal já amplificado (aproximadamente 5 V pico-a-pico).

O amplificador de áudio está também funcionando.

Como? Não obteve estes resultados satisfatórios? Muito bem, antes de começar a rogar praga sobre o circuito, no esquema, na publicação ou até mesmo no autor, desligue o aparelho e proceda a uma revisão!

Confira as ligações da placa com o esquema, os valores dos componentes, a disposição dos transistores, a continuidade dos cabos etc.

 

CON FECÇÃO DAS BOBINAS

Utilize de preferência as fôrmas plásticas padrões com núcleo de ferrite rosqueado, assim como detalha a figura 5.

 

   Figura 5 – A base para a bobina
Figura 5 – A base para a bobina

 

Lembre-se, o valor da indutância de uma bobina sofre variações em função da “bitola” do fio utilizado, do diâmetro do enrolamento, do espaçamento entre as espiras e, por último, quanto ao tipo do núcleo de ferrite utilizado.

Assim sendo, considere os dados que a seguir fornecemos como valores “médios”.

Ajustes provavelmente serão necessários para se atingir os parâmetros corretos.

Não tenha receio de proceder aos ajustes necessários, eles são requeridos em quase todos os circuitos relativamente mais complexos.

Para a bobina de RF utilize poucas espiras (duas) de fio de cobre esmaltado “grosso” (seção transversal s 0,8 mm de diâmetro), não deixando espaçamento entre as espiras.

A confecção desta bobina é bastante simples e rápida.

Já a bobina osciladora de 4,5 MHz é constituída por um número bem maior de espiras (40 espiras).

Este enrolamento requer mais atenção e habilidade, pois é feito com fio “fino" (seção transversal s 0,1 mm de diâmetro).

Utilize uma “cola” neutra ou “lacre” para fixar o enrolamento à fôrma.

A extensão total deste enrolamento, sem espaçamento entre espiras, atingirá aproximadamente 4 mm.

O fio de cobre esmaltado deve ser limpo com cuidado para ser soldado aos terminais da fôrma.

Para comprovar a “continuidade” deste enrolamento, utilize o multímetro para leitura ohmica, que não ultrapassará alguns ohms.

Valores bem maiores ou “infinitos“ indicam bobina “aberta”.

Observe que se você utilizar um fio de maior seção transversal para o mesmo número de espiras será atingida uma extensão maior.

Para que tenhamos um “range" de atuação significativo, a fôrma da bobina deverá permitir que o núcleo de ferrite tenha um deslocamento extremo: desde totalmente externo à posição do enrolamento até a sua coincidência, assim como mostra a figura 6.

 

Figura 6 – Ferrite de ajuste
Figura 6 – Ferrite de ajuste

 

Mesmo não dispondo de instrumental específico, o ajuste prático destas bobinas pode ser conseguido com êxito, bastando um acompanhamento racional, assim como descrevemos a seguir.

 

SEQUÊNCIA DOS AJUSTES

Utilizando um cabo coaxial de 75 ohms (cabo de antena), conecte o sinal de saída do TV-Link diretamente à entrada de antena do seu TV.

Lembre-se de utilizar um “balun” se a entrada de antena do TV for de 300 ohms (cabo paralelo de antena).

Posicione o seletor de canais na posição a ser utilizada (canal 2 ou 3).

Alimente as entradas de áudio e vídeo do TV-Link com os sinais provenientes do videocassete (áudio OUT/vídeo OUT), sempre utilizando cabos blindados.

Alimente agora o seu circuito com uma fonte estabilizada de 16 V.

Utilizando um voltímetro ajuste o trimpot P1 até conseguir um nível de 4V no pino 12 do CI.

Com uma chave “plástica“ sextavada, atue sobre o núcleo da bobina de RF (L1) até obter a imagem na tela do TV.

Este é um procedimento relativamente simples, não devendo ser encontrada muita dificuldade.

Em caso de dificuldades, se pode tentar pequenas alterações no valor do capacitor em paralelo com esta bobina - experimente valores como: 56, 68, 82 ou 100 pF.

Nesta etapa do ajuste, não se, preocupe com o “som” no TV.

Obtida a imagem no receptor, vamos agora otimizar o ponto de operação do modulador atuando sobre o trimpot P1.

Assim como ilustrado pela figura 7, o nível DC de polarização no pino 12 do Cl deverá ser posicionado aproximadamente a 0,5 V do nível de “branco” do sinal de vídeo aplicado ao pino 13.

 

Figura 7 – Ajuste do nível de branco
Figura 7 – Ajuste do nível de branco

 

Este ajuste é quem definirá o grau ou profundidade da modulação.

O limite de 0,5 V é especificado para evitar que nas regiões de branco do sinal a portadora seja suprimida, causando “ronco“ no som.

Este ajuste pode ser feito com instrumental, obtendo-se maior eficiência, ou pela observação cuidadosa da imagem no receptor corretamente sintonizado.

Preferencialmente, utilize nesta etapa um gerador de padrões coloridos, ou, na falta dele, uma imagem com bastante contraste.

Atuando sobre P1, localize o melhor ponto para se obter uma imagem “nítida" e “contrastada“, sem que ocorram cortes ou saturações nas áreas de “branco" ou nas cores mais claras (ex.: o amarelo).

Uma vez obtida a imagem, partimos para um último ajuste do TV~Link.

Este ajuste é um pouco, mais demorado que o primeiro, uma vez que contamos com a hipótese de desvios na bobina L2.

Com uma chave “plástica“ sextavada atue sobre o núcleo de L2 até obter indícios de som no receptor.

Certifique-se de que o VCR está realmente fornecendo o sinal de áudio e de que o controle de volume do TV está aberto.

Pequenos retoques poderão ser necessários na bobina L1 (RF) para a perfeita sintonização do canal, sem, entretanto, desmanchar a imagem.

Algumas dicas importantes vão auxiliá-lo a localizar melhor a frequência correta da portadora de som.

- Localizada em 4,5 MHz, a portadora de som ocupa o extremo superior da faixa de vídeo e, portanto, “não causa”' perturbações na imagem, mesmo porque o receptor incluí “traps” de vídeo nesta frequüência.

Se o seu oscilador estiver numa frequência “inferior” a 4,5 MHz, ela vai produzir “interferências“ visíveis na imagem atue sobre o núcleo da bobina L2 no sentido de retirá-lo do enrolamento.

Neste sentido estamos elevando a frequência do oscilador.

A interferência na imagem vai desaparecendo a medida que o oscilador se aproxima de 4,5 MHz.

Caso não obtenha este efeito mesmo com o núcleo totalmente retirado, duas providências podem ser tomadas para deslocar a portadora ao seu valor correto.

Antes de mais nada desligue a fonte de alimentação!

- Reduza o número de espiras de L2 ou o valor do capacitor C7. Esta reduçâo deve ser pequena, apenas “algumas espiras" ou alguns “pF”, pois do contrário poderá causar uma elevação na frequência deste oscilador.

Em situação contrária, poderemos ter este oscilador em uma frequência superior a 4,5 MHz. Neste caso, nenhuma interferência será visível na imagem, não obstante não exista som também. Como esta situação é oposta à anterior, evidentemente que as providências a serem tomadas também serão opostas.

- Acrescentar espiras a bobina L2 ou elevar o valor do capacitor C7 produz uma redução na frequência de oscilação.

Assim, como no caso anterior, modere estes retoques.

 

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A caixa a ser utilizada para o TV-Link deverá ter espaço suficiente para acomodar a placa do circuito mais a sua fonte de alimentação.

No painel dianteiro, coloque a chave liga-desliga e um LED indicativo de operação.

Na parte traseira, deverão estar localizados os conectores e a saída do cabo de força.

Um lembrete a mais: a eficiência de uma transmissão não depende exclusivamente da “potência" de seu transmissor.

Ao sistema da antena irradiante podemos delegar grande responsabilidade.

Normalmente nestes circuitos domésticos é utilizado como elemento irradiante uma única vareta, destas utilizadas em antenas telescópicas internas a TVs portáteis.

Ela é conectada ao pólo “vivo“ da saída de sinal do CI, naturalmente isolada da carcaça ou gabinete do aparelho.

Para maior eficiência, em alguns casos, poderá se tentar conectar, através de um capacitor de alta isolação, o terra do circuito ao terra da rede elétrica.

A figura 8 ilustra este procedimento, cuja alimentação de antena é dita desbalanceada.

 

   Figura 8 – Uso de antena
Figura 8 – Uso de antena

 

Para recepção, o TV deverá estar utilizando sua própria antena telescópica interna, ou ser conectado a uma antena “interna”.

Jamais utilize antenas “externas“ ou antenas “coletivas" nesta operação.

Como os sinais de VHF possuem uma trajetória sempre retilínea de difusão, grandes obstáculos como paredes de concreto ou objetos metálicos de maior área certamente irão dificultar a passagem de sinal do nosso microtransmissor.

 

SUGESTÕES

Experimente sistemas irradiantes de maior eficiência como, por exemplo, o dipolo (alimentação balanceada), ou varetas com o comprimento múltiplo ao comprimento de onda do sinal.

Poderá ser utilizado também um artifício comum entre os radioamadores: uma bobina ao pé da antena transmissora que simula comprimentos físicos maiores.

Como estamos trabalhando na banda baixa de VHF, os comprimentos de onda envolvidos são da ordem de alguns poucos metros!

Um alerta final: respeite acima de tudo o seu próximo, restringindo a atuação de seu Link exclusivamente ao seu lar.

O TV-Link não modifica o “sistema de cor” do sinal de vídeo, portanto se você estiver utilizando um videocassete do sistema NTSC, um “transcodificador” será necessário, caso deseje uma reprodução colorida em receptores PAL-M.

 

CI-1 - LM1889 - circuito integrado

VC-1 - BB119 ou BA102 - diodo varicap

L1, L2 - bobinas - ver texto

Q1, Q2, Q3 - BC547 ou BC548 - transistores

P1 – 10 k - trimpot

R1 – 100 k - resistor (marrom, preto, amarelo)

R2, R15 – 22 k - resistores (vermelho, vermelho, laranja)

R3, R13 – 1 k - resistores (marrom, preto, vermelho)

R4, R8, R9 – 220 ohms - resistores (vermelho, vermelho, marrom)

R5 – 470 ohms - resistor (amarelo, violeta, marrom)

R6, R16 – 10 k - resistores (marrom, preto, laranja)

R7 – 82 ohms - resistor (cinza, vermelho, preto)

R10 – 220 k - resistor (vermelho, vermelho, amarelo)

R11 – 68 k - resistor (azul, cinza, laranja)

R12 - 2k7 - resistor (vermelho, violeta, vermelho)

R14 – 270 ohms - resistor (vermelho, violeta, marrom)

Cl, C4, C5 – 10 uF/16 V - capacitores eletrolíticos

C2, C6 - 1nF/63 V - capacitores de poliéster ou cerâmica

C3 – 68 pF/63 V - capacitor cerâmico ou de poliéster

C7 - 120pF/63 V - capacitor de poliéster ou cerâmica

C8 - 470uF/25 V - capacitor eletrolítico

C9 – 100 pF/250 V - capacitor de mica

C10 - 33pF/63 V - capacitor de poliéster ou cerâmica

Diversos: antena telescópica, conectores tipo RCA, placa de circuito impresso, caixa de ferro, fonte estabilizada 16 V/300 mA, soquete para o integrado, fios, solda etc.

 

Obs.: todos os resistores de 1/8 W

 

 


Opinião

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