Fontes para Transmissores TEL126S (TEL264)

Os transmissores precisam de tensões contínuas que podem variar entre alguns volts para os tipos menores transistorizados até centenas ou milhares de volts para os tipos potentes que utilizam válvulas. A fonte de alimentação de um transmissor e um elemento crítico do projeto, pois se mal dimensionada ou mal montada pode causar sérios problemas de funcionamento.

Nota: esta artigo é parte de um livro grátis para download sobre transmissores. RF e Transmissores é o título.

Uma tensão não estabilizada pode fazer com que a frequência do transmissor oscile e uma fonte mal filtrada pode fazer com que apareçam roncos na transmissão.

Analisaremos a seguir alguns tipos de fontes de alimentação para transmissores de pequeno porte como os descritos neste livro.

 

a) Pilhas e baterias

Para transmissores portáteis de pequeno e médio alcance a melhor tente de alimentação é a formada por pilhas e baterias. Estas fontes são relativamente estáveis e não apresentam problemas de roncos devidos a filtragem.

Usamos pilhas como alimentação.

Pilhas pequenas, médias e grandes podem ser ligadas em série para fornecer tensões de 3 a 9 Volts, conforme mostra a figura 1.

 


 

 

Para os transmissores um pouco maiores é conveniente usar pilhas médias ou grandes que possuem maior autonomia.

As pilhas recarregáveis de Nicádmio que agora são disponíveis em nosso mercado consistem numa excelente solução para uma fonte de transmissor, já que podem ser recarregada um número enorme de vezes.

Para os transmissores com potência acima de 4 watts é conveniente usar uma bateria. Existem tipos como o da figura 2 que são de pequeno porte (semelhante às usadas em motos) e que podem fornecer correntes de alguns ampères por várias horas para um transmissor.

 


 

 

 

Tanto para as pilhas de Nicádmio como para as baterias e conveniente possuir um recarregador. Na figura 3 temos um circuito simples de recarregador. Este serve para pilhas médias e grandes e para baterias de 6 Volts, fornecendo uma carga em aproximadamente 16 horas.

 


 

 

O transformador possui o secundário de 12 + 12 V e o primário na tensão da rede local com 1 ampère. Os diodos são 1N4004 e o capacitor é um eletrolítico de 470 uF x 25 V.

E claro que carregadores mais sofisticados podem ser elaborados com base em fontes de corrente constante, atendendo as necessidades específicas de cada pilha ou acumulador carregado.

 

b) Fontes simples

Para aproveitarmos energia da rede na alimentação de transmissores existem fontes de alimentação relativamente simples. No entanto, se usarmos estas fontes cuidados especiais devem ser tomados com o desacoplamento, filtragem e conexões no sentido de se evitar o aparecimento de zumbidos.

Para transmissores transistorizados de pequena potência a fonte mais simples é a mostrada na figura 4.

 


 

 

 

Esta fonte de onda completa não apresenta regulagem, e temos um elemento importante que a diferencia das fontes para aparelhos semelhantes: usamos um filtro em PI com um indutor para eliminar melhor as ondulações e evitar assim o aparecimento de zumbidos.

O filtro em PI, conforme o nome indica tem a aparência que lembra a letra grega, onde as duas hastes verticais são os capacitores e a haste horizontal e o indutor.

O indutor é do tipo especial com núcleo laminado de ferro doce de grande indutância, normalmente acima de 1 henry. Uma solução para este tipo de indutor em transmissores comuns e usar o enrolamento primário de transformadores de alimentação no caso de circuitos de alta tensão (acima de 100 volts) e o enrolamento secundário de transformadores de alimentação no caso de circuitos de baixa tensão.

Os capacitores de filtro devem ter valores elevados.

Uma característica importante dos capacitores eletrolíticos que precisa ser compensada é a sua indutância. Estes componentes são feitos por folhas de alumínio enroladas o que lhe dá uma certa indutância que pode prejudicar o desacoplamento dos circuitos de RF. Tudo se passa como se na realidade existissem em série com o capacitor um indutor, conforme mostra figura 5.

 


 

 

Para evitar os problemas que esta indutância causa em transmissores e preciso ligar em paralelo com o eletrolítico um capacitor não indutivo que tenha boas características para o trabalho com frequências elevadas.

Ligamos então um capacitor cerâmico, normalmente de 100 nF para esta finalidade.

Se o fio de conexão ao circuito transmissor for longo precisamos de filtragem e desacoplamento adicionais, conforme sugere a figura 6.

 


 

 

Existe ainda o problema da indução de ruído no circuito a partir do próprio transformador. E comum o aterramento da carcaça do transformador quer seja diretamente, quer seja pela ligação de um capacitor cerâmico conforme mostra a figura 7.

 


 

 

Uma maneira de se evitar o problema de roncos induzidos pelo transformador é fazer a montagem da fonte em caixa separada e blindada de modo que não ocorra a influência indesejada. Também podemos fazer com que a blindagem seja mais eficiente, montando a fonte em compartimento separado dentro de uma mesma caixa, conforme sugere a figura 8.

 


 

 

Veja que as divisões dos compartimentos devem ser de metal e devidamente ligadas ao terra do circuito para que possam funcionar.

Nos circuitos que operam em frequências muito altas (VHF e UHF) é comum a adoção da divisão das etapas em compartimentos blindados para evitar que uma influa na outra.

Na figura 9 temos um exemplo de placa de circuito impresso de um transmissor de UHF, em que os transistores das diversas etapas ficam em divisões blindadas para que não ocorram as influências indesejáveis de que falamos.

 


 

 

Na figura 10 temos uma fonte de alimentação mais elaborada que pode ser usada com transmissores de 6 ou 12 Volts que exijam correntes de até 1 ampère.

 


 

 

O transformador tem enrolamento primário de acordo com a rede local e secundário de 9 + 9 V ou 12 + 12 V se a tensão desejada for de 6 Volts e 12 + 12 V ou 15 + 15 V com 1 A se a tensão desejada for de 12 Volts.

O circuito-integrado regulador de tensão precisa ser montado num radiador de calor, pois tende a esquentar durante o funcionamento. Os diodos retificadores são de 1 ampère x 50 V como os 1N4002, mas equivalentes para maiores tensões também podem ser usados.

O capacitor de filtro deve ter uma tensão de trabalho de 16 V na fonte de 6 Volts e 25 Volts na fonte de 12 Volts.

Um LED indicador de funcionamento é útil para monitorar o seu funcionamento. O capacitor de 100 nF deve ser cerâmico.

Para transmissores com válvulas que precisam de 150 a 300 Volts de tensão de alimentação com corrente de até 50 mA temos o circuito da figura11.

 


 

 

O transformador tem dois enrolamentos secundários: um de 6,3 Volts com pelo menos 1 ampère para o aquecimento do filamento da válvula e outro de 125 a 250 volts com corrente entre 20 e 50 mA, conforme a corrente exigida pelo transmissor.

Os diodos são 1N4007 e os capacitores de filtro devem ter tensões de trabalho equivalentes ao dobro da tensão rms do secundário do transformador. O choque de filtro pode ser o enrolamento primário de um transformador de alimentação com secundário de 12 V x 1 ampère que permanecerá desligado.

É importante observar que a função do transformador não é só elevar a tensão para o valor desejado, mas também isolar o circuito da rede de alimentação o que o tornaria perigoso em caso de um eventual contacto.

Mesmo nos circuitos de baixa tensão é sempre importante usar fonte de alimentação com transformador, pois este tipo de fonte isola o circuito da rede, evitando choques em caso de contatos acidentais. Veja que os microfones usados na transmissão são ligados a estes circuitos e eles ficam em contacto direto com o operador.

Na figura 93 mostramos um tipo de fonte sem transformador que pode ser usada apenas num caso: o microfone e todo o conjunto ficam fechados numa caixa de modo a não haver possibilidade de contacto com o operador.

 


 

 

 

 


Opinião

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