Os portadores de cargas são mais rápidos nos materiais do tipo N do que no tipo P, ou seja, as lacunas são mais lentas que os elétrons livres. Isso significa que, enquanto numa estrutura NPN a corrente atravessa apenas uma região P, na estrutura PNP ela atravessa duas. Desta forma, os transistores PNP e NPN equivalentes têm diferença de velocidade de operação: os PNP são mais lentos.
No entanto, com tecnologias avançadas é possível obter transistores PNP que sejam tão rápidos como os NPN equivalentes e isso ocorre com o transistor 2SA1177 da Sanyo.
Este transistor,
cujo invólucro e pinagern são mostrados na figura 1, possui uma
freqüência mínima de transição de 153 MHz e
típica de 230 MHz, podendo ser usado como base para pequenos transmissores
de FM, pois oscila facilmente nesta faixa,
Com base neste transistor de baixo custo e de fácil obtenção (podendo até ser encontrado em radinhos abandonados ) descrevemos um interessante micro-transmissor de FM, do tipo «microfone sem fio» cujo alcance normal é de 50 metros, mas que pode ir além dos 100 metros em condições favoráveis.
Este projeto é bastante interessante se analisado do ponto de vista didático, pois os leitores podem ver como a configuração tradicional de oscilador com base comum é obtida para o caso de um transistor PNP.
O transistor 2SA1177 da Sanyo é indicado para amplificadores de sinais em FM, mixers, osciladores e conversores de rádios FM, amplificadores de FI, possuindo as seguintes características:O transmissor consta de um único transistor, que funciona como um oscilador de alta freqüência, operando num ponto livre da faixa de FM entre 88 e 108 MHz A freqüência deste oscilador é determinada pela bobina L1 em conjunto com CV1.
CV1 é um trimmer de 2-20 pF a 5-50 pF (qualquer um nesta faixa serve), através do qual podemos fazer o ajuste da freqüência exata de funcionamento do transmissor, escolhendo um ponto livre na faixa, em nossa localidade. Para manter as oscilações, o capacitor C3 faz a realimentação de sinal do coletor para o emissor.
Este capacitor influi no limite superior da faixa de freqüências gerada e pode ter valores de 1,2 a 5,6 pF. Os valores de 4,7 pF e 5,6 pF são recomendados para o funcionamento na faixa de FM, enquanto valores menores, juntamente com bobinas de menor numero de espiras permitem a operaçao na faixa de VHF.
O resistor R4 determina a corrente máxima de coletor e seu valor influi na potência e alcance do transmissor, No entanto, não devem ser usados valores menores que 47 W, pois, pode ocorrer a sobrecarga e aquecimento do transistor.Se for usada uma alimentação com tensão maior, por exemplo 9 V, o alcance do transmissor pode chegar aos 200 metros, mas para não sobrecarregar o transistor, este resistor deve ser aumentado para 100 W.
A polarização de base do transistor é feita pelos resistores R2 e R3, enquanto C2 atua como desacopiamento para os sinais de alta freqüência, oferecendo para estes sinais um percurso de baixa impedância. Neste setor, os capacitores devem ser obrigatoriamente cerâmicos, pois os tipos de poliéster não são indicados para a operação com sinais de altas freqüências.
A modulação é feita por um microfone de eletreto de 2 terminais, mas também podem ser usados os tipos de 2 terminais que têm a ligação mostrada na figura 2.
Os sinais de áudio
provenientes do microfone de eletreto passam através de C1 para a base
do transistor oscilador, afetando assim a freqüência das oscilações
de modo a haver uma modulação em freqüência.
A antena poderá ser telescópia de 15 cm a 50 cm de comprimento ou apenas um pedaço de fio rígido com a mesma dimensão. Não recomendamos usar antenas maiores, pois podem ocorrer instabilidades de funcionamento, principalmente quando movimentarmos o transmissor ou quando aproximarmos a mão da antena.
Para evitar esta instabilidade com antenas maiores, podemos fazer a ligação
da antena numa tomada da bobina L1, cujo ponto será obtido experimentalmente,
em lugar do coletor do, transistor. Com este procedimento é possível
encontrar um ponto em que antenas de até 1 metro podem ser usadas, caso
em que o alcance poderá facilmente superar os 200 metros em campo aberto.
MONTAGEM
Começamos por dar o diagrama completo do transmissor na figura 3.
Disposição
dos componente numa pequena placa de circuito impresso figura 4, Veja que esta
pequena placa cabe facilmente numa caixinha plástica, juntamente com
as pilhas ou bateria e o conjunto pode ser facilmente transportado no bolso.
A alimentação pode ser feita com duas pilhas pequenas, quatro pilhas pequenas ou bateria de 9 V, neste último caso, com alteração de R4, para 100 W.
A bobina L1 consiste
em 4 espiras de fio rígido 22 ou esmajtado numa fôrma de 1 cm de
diâmetro
aproximadamente, sem núcleo. 0 trimmer CV1 pode ser de 2-20 até
5-50 pF tanto do tipo plástico como com base de porcelana.
Os capacitores são todos cerárnicos e os resistores de 1/8 W ou maiores. Na ligação do microfone de eletreto, preste atenção para não inverter a polaridade.
Observe a marcação dos capacitores cerâmicos com atenção
em C3
onde a vírgula pode ser substituída por um p ou J.
PROVA E USO
Coloque nas proximidades um receptor de FM sintonizado em freqüência livre da faixa de FM.
Acione S1 do transmissor e ao mesmo tempo ajuste CV1 até captar o sinal mais forte. Vá falando diante do microfone, mas não muito perto, para verificar a saída do som. Quando conseguir sintonizar o sinal, afaste-se com o transmissor para verificar o alcance, Se o sinal sumir, tente novo ajuste em outro ponto, pois pode ter sido captada uma freqüència múltipla da original do transmissor.
Para operar o transmissor, não o balance muito e nem aproxime sua mão da antena. Não fale muito perto do microfone para que o som não saia com distorção. Faça experiências para verificar a distância ideal que deve falar e observe o modo certo de segurar o transmissor: pela caixa e com a antena na vertical.
LISTA
DE MATERIAL Semicondutores: Q1 -- 2SA1177 - transistor PNP de RF - Sanyo Resistores: (1/8 W, 5%) R1, R2 -- 10 kW R3 -- 8,2 kW R4 -- 47 W Capacitores: C1, C4 -- cerârnico C2 -- 47 nF - cerâmico C3 -- 4,7 pF ou 5,6 pF- cerâmico CV -- trimmer - ver texto Diversos: MIC -- microfone de eletreto de 2 ou 3 terminais S1 -- Interruptor simples B1 -- 3, 6 ou 9 V - 2 ou 4 pilhas pequenas ou bateria L1 -- Bobina - ver texto Placa de circuito impresso, suporte de pilhas ou conector de bateria, caixa de plástico para a montagem, antena telescópica ou fio rígido, fios, solda, etc. |