ESTAÇÃO DE FM PIRATA

A montagem e operação de estações de FM ou de outro tipo, sem a permissão legal, consiste em séria violação à lei, principalmente, quando causa prejuízos interferindo nos serviços de telecomunicações.

No entanto, «brincar» de estação de rádio ou simular o funcionamento de uma no caso de exposição ou trabalho escolar e mesmo operar uma estação dentro de sua escola, não consiste em crime. Muito pelo contrário, é uma forma altamente educativa de apresentar aos jovens as técnicas eletrônicas usadas no jornalismo e até mesmo, revelar talentos neste setor.

A forma recreativa pode ser resumida na brincadeira de fazer programas de rádio com entrevistas e músicas, pois o aparelho possui entrada para dois microfones e um gravador ou toca-discos.

Dentro de sua escola, nada impede que a estação seja «levada ao ar» nos intervalos e apresente programas interessantes.

Até mesmo as partidas de basquete, futebol ou voley de sua escola podem ser irradiadas. Outra sugestão de uso é como mesa eletrônica de som para microfones, podendo ser usada em teatros onde se realizam palestras; transmitindo sem fio o sinal para caixas remotas e até mesmo para fora do recinto, conforme sugere a figura 1.

Em suma, nossa Estação Pirata possui tanto características recreativas como utilidades bem definidas, que podem ser relacionadas da seguinte maneira: -- Alcance da ordem de 50 metros

-- Alimentação a partir de pilhas comuns ou fonte
-- Três entradas com potenciômetros de mixagem (possui mesa de som incorporada)
-- Mixer de alto ganho que permite a ligação de microfones de baixa impedância ou fontes de pequenos sinais.
-- VU-meter incorporado para monitoração dos sinais Ajuste de modulação para melhor qualidade de som.

COMO FUNCIONA

Começamos pelo circuito de entrada que consiste num mixer com transistor de efeito de campo (FET de junção) e um transistor comum, o que garante uma excelente sensibilidade com qualquer tipo de sinal inclusive cápsulas de violão e guitarras e microfones de baixa impedância.

Colocamos três entradas de mixagem, mas nada impede que você acrescente outras de modo a operar com mais fontes de sinais. Em cada entrada, existe um potenciômetro que permite fixar o nível dos sinais e até fazer efeitos como por exemplo, a transição do som de uma entrada para outra, ou ainda um programa falado com fundo musical.

A antena por onde os sinais são emitidos é um pedaço de fio rígido de até 30 cm de comprimento ou do tipo telescópico, para maior estabilidade.

Se o leitor residir em zona rural, sem habitações muito próximas, pode operar com maior potência sem o problema de causar interferências. Neste caso, pode usar um transistor como o BD135 em lugar do BF494, aumentar para 12 V a alimentação e usar para R11 um resistor de mesmo valor, mas com 2 W de dissipação. Nestas condições uma antena maior permite um alcance de até 1 km. No entanto, a ligação da antena deve ser feita numa tomada da bobina.

O sinal de saída do mixer também é levado ao VU-meter (microamperímetro) que tem na amplificação dois transistores.

Os resistores R7 e R8 polarizam a base do primeiro transistor (Q4) deste amplificador e o capacitor C12 determina a velocidade de resposta do instrumento, podendo ter seu valor alterado. O resistor R12 deve eventualmente ser alterado, conforme o fundo de escala do microamperímetro (VU). Valores na faixa de 4,7 kW a 22 kW podem ser experimentados em função da sensibilidade do instrumento.

Na verdade, o circuito indicador é opcional podendo perfeitamente ser retirado sem prejuízo para o funcionamento do transmissor.

A alimentação do transmissor é feita com 4 pilhas pequenas ou médias. Embora o consumo de energia não seja muito alto, podemos obter maior autonomia com pilhas grandes. Se for usada fonte de alimentação, ela deve ter excelente filtragem e regulagem para que não sejam introduzidos ruídos na transmissão.

MONTAGEM

O circuito completo da Estação Pirata na versão básica de menor potência é mostrado na figura 2.

Os componentes são instalados em uma placa de circuito impresso com a disposição mostrada na figura 3.



Todo o conjunto é instalado numa caixa plástica do tipo empregado em instrumentação, veja a figura 4.

Observe que as ligações dos potenciômetros aos Jaques de entrada devem ser curtas e mesmo assim, com fios blindados para que não ocorram zumbidos.

O transistor de efeito de campo usado é o BF245, mas equivalentes como o MPF102 também podem ser usados, observando apenas que nele temos terminais invertidos em relação ao BF245. Para Q3 temos um BF494 ou BF495 e para maior potência pode ser empregado o BD135. Equivalentes para o BF indicados podem ser o 2SC930, mas este tem uma disposição de terminais diferentes.

Também pode ser obtida maior potência para o transmissor com a troca do BF494 por um 2N2218 e a subida da alimentação para 9 V. Neste caso, o resistor R11 deve ser de 1/2 W. Para alimentar com 12 V use um BD135 e aumente R11, para 47W x 2W.

O transistor Q5 é um PNP de uso geral como BC558, mas equivalentes como o BC557 ou BC559 servem.

Os potenciômetros de mixagem (P1 a P3 ) devem ser lineares comuns sem chave, enquanto P4 é trimpot que serve para ajustar o nível máximo de modulação, de modo a não ocorrerem distorções com sinais fortes.

O instrumento M1 é um microamperímetro de 200 uA ou próximo disto, uma vez que o resistor R12 pode ser facilmente alterado de modo a proporcionar uma resposta conveniente do instrumento.

A polaridade deste instrumento deve ser observada, pois havendo inversão das ligações, a agulha tenderá a movimentar para a esquerda. O VUmeter é do tipo com zero à esquerda, já que existem os tipos com zero no centro que só podem ser usados com alterações no circuito.

A bobina L1 é formada por 4 espiras; de fio comum ou esmaltado grosso (18 a 22) sem fôrma, com diâmetro de 1 cm. O trimmer pode ser de qualquer tipo com capacitância máxima de 20 a 50 pF. Este componente não é crítico, pois serve para ajustar a freqüência de operação.

Os capacitores C1, C2, C3, C6 e C8 podem ser de poliéster ou qualquer tipo despolarizado e seus valores não são muito críticos. Na falta dos originais podem ser usados de 120 nF ou mesmo 150 nF sem problemas de desempenho.

Já os capacitores do setor de alta freqüência C7, C9, C10 e C11, este último fazendo o desacoplamento da fonte, devem ser cerâmicos do tipo disco ou plate para maior estabilidade de funcionamento.

Os capacitores eletrolíticos, C4, C5, C12 e C13 devem ter tensões de trabalho de 6 V ou mais de alimentação, caso sejam 6 V e de 12 V ou mais tensões maiores de alimentação. O capacitor C 12 pode ser alterado numa grande faixa de valores, conforme a velocidade de resposta desejada para M1.

C13 tem a maior tolerância do projeto, pois faz apenas o desacoplamento da fonte, podendo ficar entre 10 mF e 1.000 mF.

Para a entrada de sinais, usamos jaques do tipo P2 encontrados nos microfones de gravadores comuns. Os microfones podem ser do tipo comum, Le Son de boa sensibilidade, cerâmicos ou equivalentes, sendo ideais para esta aplicação pelo seu baixo custo e robustez.

Para a montagem de um pequeno estúdio em que exista um «operador de mesa de som», sugerimos a preparação de dois cabos com jaques e plugues de acordo com a entrada do aparelho e o microfone usado, isto para uma operação remota, conforme sugere a figura 5.

O fio usado deve ser blindado para não haver captação de zumbidos, pois o circuito é bastante sensível.

Para acoplamento de um gravador ou tocadiscos devem ser previstos os cabos apropriados.

A fonte de alimentação consiste em pilhas médias ou grandes para maior autonomia, mas as pequenas também alimentarão o aparelho por mais de 1 hora. Usamos um suporte para estas pilhas, devendo ser observadas as cores de seus fios de ligação: preto para o negativo e vermelho para o positivo.

A antena pode ser um pedaço de fio rígido de 15 a 30 cm na parte superior da caixa ou do tipo telescópico de mesmo tamanho. Não deve ser usada uma antena muito maior, para evitar a irradiação indevida, a possibilidade de interferir em aparelhos próximos e a própria instabilidade introduzida no circuito que tenderá a «fugir» de sintonia.

Terminando a montagem, o teste de funcionamento, ajustes e operação são simples.

PROVA E USO

Coloque as pilhas no suporte e ligue um receptor de FM em freqüência livre a uma distância de 2 metros do transmissor.

O receptor deve estar a meio volume e na entrada da Estação Pirata deve ser ligado um microfone ou mesmo um toca-fitas/gravador com música ou outro programa em execução.

Acione S1 do transmissor e ajuste CV com uma chave plástica ou de madeira preferivelmente até captar o sinal mais forte. Veja que podem haver diversos sinais no ajuste, mas prevalece o mais forte. Para ter certeza, quando captá-lo, afaste o receptor. Se o sinal sumir logo é porque não se trata do fundamental, mas de um espúrio.

O sinal principal permanece mesmo quando nos afastamos algumas dezenas de metros do transmissor.

Uma vez captado o sinal, ajuste a modulação levando o potenciômetro de entrada do sinal (P1, P2, ou P3) a 2/3 de seu máximo e ajuste P4 para o som sair limpo e sem distorções no receptor.

Feito isso, verifique se o VU-meter está respondendo ao som da maneira desejada. Caso a agulha não pare no zero na ausência de sinal, reduza R8. Se a agulha não responder com a devida sensibilidade aos sons, aumente o valor de R8.

Na operação, leve sempre o potenciômetro vagarosamente até o máximo previsto (2/3) quando for colocar o programa no ar. Ao passar o som de uma fonte para outra, reduza num potenciômetro e ao mesmo tempo aumente no outro.

Para a utilização de dois microfones, basta abrir os dois potenciômetros associados as suas entradas e para usar o fundo musical, é só ajustar o terceiro potenciômetro em 1/3 ou 1/2 de seu curso, dependendo da intensidade desejada. Nesta terceira entrada é ligado o toca-discos ou gravador.

Será interessante utilizar um radinho FM com saída para fone, que servirá de monitor ou walkman, de modo a controlar as próprias transmissões.

Não ligue próximo da estação um rádio sem fone, pois ocorre a realimentação acústica (microfonia) com a produção de um forte apito, impedindo a utilização normal do transmissor.

A microfonia ocorre porque o som captado pelo microfone sai pelo alto-falante do receptor, para depois ser novamente captado pelo microfone «rodando» cada vez mais rapidamente num circuito fechado, provocando a forte oscilação na forma de um apito.

Para o uso em mesas de conferências será preciso posicionar os alto-falantes de modo a não ocorrer a microfonia, conforme ilustra a figura 6.

Para maior eficiência na transmissão, a sala onde for instalado o aparelho não deve ter uma estrutura metálica (laje ou colunas) muito densa, pois isso afeta a saída dos sinais.

A operação em «campo aberto» sempre resulta em maior alcance.

Na falta do microfone original ou para uma versão mais econômica, pode ser empregado um pequeno alto-falante invertido ligado a um transformador de saída (figura 7) e até mesmo cápsulas de telefones.

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A ligação do gravador é feita pela saída do monitor com cabo blindado. Se notar distorção nesta saída, ligue um resistor de 47 W x 1/2 W em paralelo. Para usar um walkman como fonte de sinal, sendo a saída de fone, poderá ser necessário em caso de distorção o uso do resistor, Lembramos entretanto, que tais aparelhos devem ser usados na posição «mono» pois nossa estação, pela sua simplicidade, não transmite sinais em FM estéreo, mesmo que as fontes a ele ligadas o sejam.

Nesta mesma série, temos o projeto de um transmissor estéreo para FM.

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