TRANSMISSOR VALVULADO DE FM

CARACTERÍSTICAS:

• Tensão de alimentação: 110 VCA
  Tensão de placa na válvula 6C4: 150 V
  Potência de saída: 2 a 4 W
  Faixa de freqüências de operação: 88 a 108 MHz
  Alcance com antena externa: mais de 10 km
  Tipo de modulação: FM
  
  

Transmissores de FM potentes são bastante solicitados por nossos leitores e mesmo numa época em que a maioria dos projetos utiliza transistores e circuitos integrados, a válvula pode consistir numa forma barata e eficiente de se obter um bom sinal para um aparelho deste tipo.

Assim, com base numa válvula 6C4 descrevemos um transmissor que pode gerar na faixa de 88 a 108 MHz um sinal em torno de 4 W de potência, podendo significar um alcance da ordem de dezenas de quilômetros quando acoplado a uma antena externa.

Os diversos processos possíveis para efetuar a modulação deste transmissor serão descritos no decorrer do artigo.

A alimentação do transmissor é feita pela própria rede de energia, dada a necessidade de uma alta tensão na válvula e como este tipo de aparelho tem uma grande sensibilidade à captação de zumbidos, devemos alertar o leitor para a necessidade de conexões curtas e eventualmente blindadas.

Também devemos alertar que o circuito não usa um transformador de isolamento na alimentação, significando que seu chassi é «vivo» ou seja, pode causar fortes choques em quem tocar nele. O aparelho deve então, ser encerrado em caixa de material isolante para total segurança no manuseio e operação.

Como se trata de circuito experimental, existem diversos aperfeiçoamentos que o leitor poderá tentar, como por exemplo, incluir uma etapa de modulação em frequência com varicap para maior fidelidade a colocação de filtragem adicional com choques de RF na alimentação de modo a reduzir o nível de ruídos a até a utilização de fonte de alta tensão estabilizada com transformador de Isolamento.

COMO FUNCIONA

A base do circuito é uma válvula triodo do tipo 6C4. Esta válvula pode ser encontrada em muitos rádios e televisores com diversas finalidades, como por exemplo, pré-amplificação de áudio. Mesmo sendo uma válvula de áudio, ela pode funcionar em pequenos transmissores, oscilando em frequências de até mais de 100 MHz.

As características da válvula 6C4 são:

· Tensão de filamento: 6,3 V

· Corrente de filamento: 150 mA

· Tensão máxima de placa: 300 V

· Tensão de grade: -50 V

· Corrente de placa: 25 mA

· Dissipação de placa: 8 W

· Potência de saída com 300 V de placa.- 5,5 W

No nosso transmissor, a válvula 6C4 é usada como base de um oscilador Hartley onde a freqüência de operação é determinada por CV e L1.

O resistor R2 polariza o cátodo de modo a mantê-lo com um potencial maior do que a grade, pois esta em sua operação normal deve ser mantida negativa em relação a este elemento.

No cátodo temos uma das entradas possíveis para a modulação: com o sinal de áudio aplicado neste ponto é possível modificar a tensão de cátodo e com isso influir sobre a freqüência do oscilador, ocorrendo então uma modulação em freqüência.

A outra entrada para sinais mais fracos permite modular o sinal pela grade.

A fonte de alimentação consiste num retificador de onda completa com 4 diodos e um filtro em PI, com o resistor R1 e os capacitores C 3, C4 e C5. O capacitor C5 deve ser cerâmico para desacoplar a RF, pois os capacitores eletrolíticos, pelo seu tipo de construção, apresentam uma indutância elevada diante de sinais de altas frequências, o que pode ser problemático neste tipo de circuito.

O filamento da válvula é alimentado por um transformador separado que tem secundário de 6 V com corrente de pelo menos 250 mA.

MONTAGEM

Na figura 1 tem diagrama completo do transmissor, não sendo incluídas as etapas de modulação que são externas.

Mesmo usando uma válvula, podemos fazer a montagem com base numa placa de circuito impresso, caso em que os pinos da válvula

ou de seu soquete podem ser soldados diretamente nas trilhas de cobre, técnica encontrada em muitos televisores antigos, veja figura 2.

Observe que para as válvulas os pinos têm sua numeração feita observando a base por baixo e no sentido horário, devemos contá-los a partir do espaçamento maior, veja a figura 3.

As ligações de R1 e C1 à bobina osciladora devem ser as mais curtas possíveis, para que não ocorram zumbidos, pois este é ponto crítico do circuito.

Os capacitores C3 e C4 não são críticos, podendo ser usados tipos de 16 a 50 mF com tensão de trabalho que depende da rede de alimentação, uma vez que o aparelho também funciona em 220 V.

Para a rede de 110 V, a tensão mínima de trabalho desses capacitores é de 150 V e para a rede de 220 V é de 400 V.

Em alguns casos, podem mais facilmente encontrados os capacitores duplos, ou seja, tipos de rosca para fixação no chassi em que num mesmo invólucro temos dois capacitores. A «caneca» externa é o polo negativo comum aos dois capacitores, enquanto na parte inferior temos os terminais separados desses capacitores. Na figura 4, temos o modo de fazer a ligação do resistor R3 e a aparência deste componente.

Os tipos simples de base rosqueada, para montagem em chassi, também podem ser usados, mas precisaremos de duas unidades e sua ligação é feita conforme mostra a figura 5.

No entanto, para estes capacitores, deve ser feita a alteração correspondente ao desenho da placa de circuito impresso.

O resistor R1 deve ser de fio e os demais de carbono com menos 1/2 W de dissipação.

A bobina L1 é formada por 5 voltas de fio esmaltado ou comum de 22 a 26 com uma tomada central. O trimmer CV deve ser de 20 a 50 pF de capacitância máxima, preferindo-se aos tipos com base de porcelana e isolamento de mica que operam melhor com as altas tensões e freqüências de circuitos corno este.

Os capacitores C 6, C7 e C 8 devem ser cerâmicos com uma tensão de trabalho de pelo menos 400 V, pois nos pontos em que eles operam temos RF de alta tensão.

Os capacitores C1 e C2 podem ser de poliéster com uma tensão de trabalho de pelo menos 400 V.

O transformador para alimentar o filamento da válvula tem enrolamento primário conforme a rede de energia a secundário de 6 V com pelo menos 300 mA de corrente. Este secundário pode ser usado para acender uma lâmpada piloto de 6 V que indicará que o transmissor se encontra «no ar».

Os diodos retificadores podem ser, 1N4004 ou 1N4007 se a rede de energia for de 110 V, mas devem ser somente os 1N4007, se a rede for de 220 V. Equivalentes podem ser usados.

A placa de circuito impresso pode ser apoiada em duas tiras de madeira para fixação na caixa ou ser fixada diretamente com a ajuda de parafusos com separadores.

O conjunto cabe com facilidade numa caixa de madeira ou plástico que garante assim maior segurança, evitando contatos acidentais com as partes «vivas» do circuito.

PROVA E USO

Ligue o aparelho na rede de energia e aguarde pelo menos uns 2 minutos até a válvula se aquecer e entrar em funcionamento. O aquecimento da válvula (como uma lâmpada comum) é perfeitamente normal, pois seu cátodo deve ser levado próximo ao ponto onde fica em brasa para que ocorra a emissão de elétrons. Este é o principio de funcionamento de todas as válvulas termiônicas como a 6C4. Assim, a caixa em que o aparelho for montado deve ter uma boa ventilação.

Com um receptor ligado numa freqüência livre da faixa de FM e a uma distância de uns 2 ou metros do transmissor, ajustamos inicialmente trimmer de modo que seu sinal mais forte seja captado. Dada a potência do circuito e também ao número de eventuais espúrios que podem ser gerados, mais de um sinal pode ser captado. Procure o mais forte. A antena do transmissor para esta prova pode ser um simples pedaço de fio de uns 15 a 30 cm ligado em sua saída.

A modulação poderá ser feita por meio de um pequeno amplificador de áudio ligado ao circuito da maneira indicada na figura 6. O trimpot de 1 kW permite ajustar o nível de modulação máxima para que não ocorra nenhuma distorção, conforme a potência do amplificador.

Na figura 7, temos um circuito de modulação com varicap.

A intensidade do sinal modulador deve ser ajustada experimental-mente no amplificador, para que haja uma reprodução sem distorções no receptor.

Comprovado o funcionamento do transmissor é só usá-lo, lembrando as restrições legais quanto à operação e alcance. Não use antena externa a não ser que esteja em local isolado, longe de cidades.

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