Descrevemos neste artigo um interessante receptor ultraminiatura monocanal, que pode ser instalado em brinquedos que disponham de pouco espaço interno, tanto para as fontes de alimentação, como para o próprio circuito.
O receptor super-regenerativo que descrevemos, de grande sensibilidade pode ser alimentado por uma tensão entre 2,4 e 3 V o que permite o emprego de uma única pilha e emprega 7 transistores.
O circuito de saída pode excitar um motor de 1,5 V o qual é alimentado por uma única pilha, sendo este motor usado para os controles desejados. É claro que, em lugar do motor o leitor poderá ligar na saída do receptor um relê ou então um solenoide, conforme sugere a figura 1.
Com a montagem de resistores e capacitores em posição vertical, e o aproveitamento máximo de espaço, este receptor pode ser montado numa placa de circuito impresso de dimensões desprezíveis.
O transmissor usado para operar com este modulado em tom que já publicamos em diversos artigos deste site. O escolhido, naturalmente, será o que possuir uma potência de acordo com o alcance desejado.
COMO FUNCIONA
Como já tivemos oportunidade de explicar por diversas vezes, o que caracteriza um receptor super-regenerativo é a sua elevada sensibilidade, o reduzido número de componentes e a não necessidade de ajustes complicados que exigem o emprego de equipamentos especiais.
Por outro lado, os receptores super-regenerativos apresentam também seus problemas que são a falta de seletividade, o que exige cuidado quando se operar em locais em que existam outros sistemas de rádio controle, e também a estabilidade que não é perfeita principalmente se o circuito receptor não for controlado a cristal.
Na figura 2 temos um diagrama de blocos do receptor que descrevemos e por onde analisaremos o seu funcionamento.
O primeiro bloco representa a etapa super-regenerativa ou como também é chamada “detector super-regenerativo". Os sinais de rádio captados pela antena são levados até a bobina L2 de antena que, em conjunto com o capacitor C4 formam o circuito de sintonia.
Os valores destes componentes determinam portanto a faixa de frequências que pode ser recebida pelo aparelho.
O sinal que deve ser recebido é então trabalhado pela etapa super-regenerativa que oscilando permite que o transistor trabalhe com seu máximo ganho, porém sem haver realimentações que afetem este mesmo sinal.
O Choque de RF é o ponto de transição do circuito, onde há a separação dos sinais de RF recebidos dos sinais de áudio que modulam a alta frequência.
Assim, após o choque já temos um sinal de áudio que por sua intensidade muito pequena precisa ser amplificado antes de poder ser usado para excitar qualquer tipo de mecanismo de controle.
Temos então a etapa seguinte que é o amplificador de áudio 0 qual tem características de funcionamento linear entre 300 Hz e 5 000 Hz. Isso significa que as frequências escolhidas para modular o transmissor devem estar situadas nesta faixa para que o máximo de rendimento seja obtido.
Nesta etapa são usados 4 transistores ligados de tal maneira que se obtém um ganho de 2 500 vezes para as frequências situadas dentro da faixa indicada.
As frequências mais altas e mais baixas são sensivelmente atenuadas.
Para os leitores dotados de experiência em projetos de radiocontrole pode-se ligar na saída desta etapa circuitos LC capazes de fazer a separação de tons e com isso modificar-se o projeto original para operar com diversos canais.
O sinal da saída desta etapa é então aplicado a etapa de comutação que excita diretamente o dispositivo de controle.
Esta etapa possui apenas dois transistores, ,mas como o sinal obtido da saída da etapa anterior já possui boa intensidade, não há necessidade de uma amplificação maior.
O transistor de saída Q7 deve ser dimensionado para suportar a corrente do dispositivo controlado. O transistor recomendado no caso permite o controle de cargas de 500 mA sob tensão de 1,5 ou 3 V, mas cargas maiores podem ser controladas .com modificações conforme a sugerida na figura 3 em que um transistor Darlington é utilizado.
Lembramos que a fonte de alimentação para o dispositivo a ser controlado deve ser compatível com suas exigências de corrente.
MONTAGEM
Os componentes usados nesta montagem podem ser obtidos com facilidade em todas as casas de material eletrônico. No entanto, como existem componentes que podem ser encontrados em diversas constituições físicas e como o que interessa neste projeto é o máximo de miniaturização, o leitor deve escolher os componentes de menores dimensões possíveis.
Assim, para os capacitores de pequeno valor (menos de 1 uF) devem ser empregados os tipos de disco cerâmico japoneses (Agora são chineses) de pequenas dimensões.
Para os capacitores de mais de 1 uF devem ser usados os tipos de tântalo, ou se o leitor não estiver disposto a gastar muitos eletrolíticos com uma tensão baixa de isolamento (3 V).
Os resistores podem ser todos de 1/8 W montados em posição vertical.
Dois componentes devem ser fabricados pelo próprio montador: a bobina de antena (L1 e L2) e o choque de RF (XRF).
As bobinas L1 e L2 possuem as seguintes características:
L1 - 3 espiras de fio esmaltado 18 AWG sobre L2.
L2 - 12 espiras de fio esmaltado 18 AWG em forma de 0,5 cm de diâmetro com núcleo móvel de ferrite.
O choque de RF consiste em 40 a 60 voltas de fio esmaltado fino 32 ou 34 enroladas sobre um resistor de 100 k x 1/4 W, e ligado em paralelo com o resistor, conforme mostra a figura 4.
A placa de circuito impresso deve ser confeccionada pelo próprio montador.
Temos então na figura 5 o circuito completo do receptor com os valores dos componentes.
A nossa sugestão de placa de circuito impresso de dimensões reduzidas é mostrada na figura 6.
Evidentemente, se o leitor tiver dificuldades em montar placas tão pequenas pode refazer o projeto para uma placa maior, principalmente se não tiver problemas de espaço no modelo a ser controlado.
Alguns cuidados devem ser tomados com a montagem tendo em vista a delicadeza dos componentes e o problema da instalação compacta.
Use um soldador de pequena potência com ponta bem fina (3 ou 4 mm) e solda de baixo ponto de fusão.
Faça a soldagem de todos os componentes rapidamente, evitando com isso o excesso de calor que pode propagar-se pelos terminais dos mesmos afetando-os.
Tome cuidado com eventuais espalhamentos de solda que possam curtocircuitar ligações usando para esta finalidade pouca solda em cada ligação.
Observe a polaridade dos capacitores eletrolíticos e transistores que não funcionarão se houver qualquer inversão.
Identifique cuidadosamente todos os componentes antes de fazer sua instalação.
Os transistores tem sua identificação feita pelo número marcado em seu invólucro e o seu posicionamento é feito em função da parte chata do seu invólucro.
Os resistores têm seus valores dados pelos anéis coloridos em seu corpo.
Os capacitores eletrolíticos e cerâmicos têm seus valores gravados em seu próprio invólucro. Veja bem no caso dos capacitores cerâmicos se a marcação de valores é feita em pF, nF ou uF.
Terminada a montagem, depois de conferir as ligações o leitor pode, antes de fazer a instalação definitiva do receptor numa caixa ou no modelo, realizar uma prova de funcionamento.
Diversas são as possibilidades de prova, dadas a seguir:
AJUSTES E PROVA
Para provar o receptor será conveniente que o leitor já tenha o transmissor pronto ou então que possua um gerador de sinais que atinja a frequência de operação. O gerador em questão deve ser modulado por um sinal de áudio entre 300 e 5 000 Hz.
Como elemento a ser controlado pelo receptor o leitor pode ligar provisoriamente uma lâmpada incandescente de 1,5 V e de corrente máxima de 250 mA com uma pilha média ou grande.
Se quiser poderá também ligar um motor de corrente contínua de 1,5 V ou 3 V, tendo naturalmente uma fonte de alimentação apropriada.
A alimentação para o receptor virá de 1 pilha de 2,4 V (tipo usado em máquinas fotográficas) ou então 2 pilhas pequenas se o leitor tiver maior disponibilidade de espaço.
Estas pilhas devem ser instaladas em suporte apropriado e observada a sua polaridade de ligação.
Para provar o receptor com o gerador de sinais proceda do seguinte modo:
a) Ajuste a saída do gerador para fornecer um sinal de 27 MHz modulado em 400 ou 1 000 Hz.
b) A saída do gerador deve ser ligada a antena do receptor.
c) Ligue o receptor e ajuste a sua bobina, movendo seu núcleo, até que o sinal do gerador possa disparar o circuito acionando o motor.
d) Se, de imediato, o gerador disparar o motor, reduza a intensidade de seu sinal e ao mesmo tempo ajuste a bobina para obter um único ponto em que haja o controle.
e) Para testar a sensibilidade do receptor, desligue da entrada do mesmo o gerador, afastando de 20 ou 30 cm sua saída da antena, e aumente a intensidade de seu sinal até que mesmo sem contacto o motor ou lâmpada usados como prova dispare.
Para fazer a prova com o transmissor, o procedimento é o mesmo.
Se não se conseguir um ajuste correto da bobina, tente mudar a frequência do gerador até obter o disparo. Se a frequência obtida for abaixo do ponto esperado, retire L2 do circuito e diminua seu número de espiras.
Se a frequência estiver acima do esperado, retire esta mesma bobina e aumente seu número de espiras.
Uma vez comprovado o funcionamento do receptor o leitor pode pensar em fazer sua instalação definitiva no modelo.
A antena pode ser uma vareta de 15 a 40 cm, dependendo do tamanho do modelo, conforme mostra a figura 7, e o polo positivo da fonte de alimentação deve ser aterrado se o modelo tiver uma estrutura metálica.
Este aterramento é feito com a ligação deste polo ao chassi por meio de um fio, conforme mostra a figura 8.
Este mesmo receptor pode ser usado com outras finalidades como, por exemplo, para a abertura de portas de garagem, caso em que em lugar do motor na saída deve ser ligado um relê capaz de suportar a corrente do motor.
A alimentação para todo o circuito pode no caso vir de uma fonte que reduza os 110 V ou 220 V da rede para 3 V.
Lista de Material
Q1 – BF494 ou equivalente
Q2, Q4, Q6 - BC 557 ou equivalente
Q3, Q5, Q7 - BC 547 ou equivalente
C1 - 0,02 - uF - capacitor cerâmicaC2 - 0,01 uF - capacitar cerâmico
C3 - 10 pF - capacitor cerâmica
C4 - 47 pF - capacitor cerâmico
C5 - 0,02 uF - capacitor cerâmico
C6 - 0.01 uF- capacitor cerâmico
C7 - 2,2 uF - capacitar eletrolítico ou tântalo
C'8 - 0,005 uF ( 5nF) - capacitor cerâmico
C9 – 2 nF - capacitar cerâmico
C10 - 2,2 uF - capacitor eletrolítico ou tântalo
C11 - 22 uF - capacitar eletrolítico ou tântalo.
R1 , R2- 8,2 k x 1/8 W - resistor (cinza, vermelho. vermelho)
R3 - 1 k x 1/8 W - resistor (marrom, preto, vermelho)
R4 - 3,3 k x 1/8 W - resistor (laranja, laranja, vermelho)
R5 - 3,3 k x 1/8 W - resistor (laranja, laranja, vermelho)
R6 – 1 k x 1/8 W - resistor (marrom, preto, vermelho)
R7 - 2,2 k x 1/8 W - resistor ( vermelho, vermelho, vermelho)
R8 – 470 k x 1/8 W - resistor (amarelo, violeta, amarelo)
R9 – 1 k x 1/8 W - resistor (marrom, preta, vermelho)
R10 - 4,7 k x 1/8 W - resistor ( amarela, violeta, vermelha)
R11 – 150 R x 1/8 W - resistor ( marrom, verde, marrom)
R12 – 220 R x 1/8 W - resistor ( vermelho, vermelho, marrom)
L1 , L2 - ver texto
XRF - ver texto
M - ver texto
Diversos: placa de circuito impressa, fias, solda, formas para as bobinas, resistor de 100 k x 1/4 W para enrolar o choque, fio esmaltada 26 AWG e 32 AWG; suporte para pilhas, pilhas, antena telescópica, equipamento para ajuste, etc.
