CIRCUITOS DOS RADIOS AM/FM

Transcrição

1 1 CIRCUITOS DOS RADIOS AM/FM A função de um rádio é receber os sinais das emissoras na sua antena, selecionar um deles, amplificar e reproduzir no alto falante (ou alto falantes). Nesta parte mostrarei ao leitor como funcionam os circuitos dos rádios AM e FM. tanto aqueles que ainda usam transistores como os que usam eis. Um rádio é formado pelos seguintes circuitos: sintoma, etapa de FI/detetor, decodificador (OS estéreos) e áudio. Abaixo vemos os esquemas em blocos de um rádio AM/FM mono. Neste curso falaremos apenas dos circuitos de sintonia de FI pata AM e FM. O amplificador de áudio e o decodificador dos rádios estéreos serão explicados em outro capítulo. Antena de FM - Recebe os sinais das emissoras de FM (frequência. modulada). As emissoras de FM ocupam uma faixa de 88 a 108MHz e como estas chegam como ondas eletromagnéticas em linha reta, a antena deste rádio é do tipo telescópica e serve como no FM, a frequência do sinal das emissoras varia constantemente de acordo com o áudio da modulação. Antena de AM - Recebe os sinais das emissoras de AM (amplitude modulada). As emissoras de AM de ondas médias (há também as de ondas curtas) ocupam uma faixa de 530 a 1650 khz. Estas chegam no rádio vindas de cima, A antena do AM de alguns tipos de rádio é um bastão de ferrite dentro do mesmo. Em outros rádios a antena de AM é externa. Observe como no AM, a amplitude do sinal da emissora varia constantemente de acordo com o áudio da modulação. Circuitos de sintonia de AM e FM - Têm a função de sintonizar uma das rádios vindas da antena e transformar o sinal de radio frequência (RF) dela num outro sinal chamado frequêncía intermediária (FI). Assim o rádio pode trabalhar sempre com a mesma freqüência apos a sintonia e amplificar todas por igual. O sinal de FI Contém o áudio da emissora da mesma forma que o sinal de RF.

2 2 FI e detetor (ou demodulador) - Amplifica FI e o detetor separa o áudio da FI. O circuito detetor de AM é diferente do FM. Amplificador de Áudio - Amplifica o áudio tanto do rádio AM como do FM para que o mesmo tenha potência suficiente para produzir som no falante. SINTONIA DE FM SINTONIZADOR DO RADIO FM O sintonizador é o circuito que tem como função receber o sinal das emissoras vindas pela antena selecionar o sinal de uma delas e transformar num outro sinal denominado frequência intermediária. (FI; A FI do rádio FM ê de 10,7MHz). Abaixo vemos um circuito básico de sintonizador de FM e ao lado o tipo de sinal que chega na antena. Observe como a frequência varia de acordo com a modulação do áudio da emissora: A bobina L1 e o capacitor C1 formam um pequeno filtro que só deixam entrar no rádio os sinais com frequências entre 88 e 108MHz, onde estão as emissoras de FM. O transistor Q1 é um amplificador de radiofrequência (RF) usado para amplificar o sinal das emissoras de FM que chegam fracas na antena. A bobina L2, e o capacitor variável CV1 e o trimmer CT1 formam o circuito de sintonia. Este circuito LC (bobina e capacitor em paralelo) tem uma frequência própria de ressonância. Apenas a emissora que coincidir com a frequência do circuito, consegue entrar no rádio. As demais emissoras vão para o terra. Alterando valor da bobina e do capacitor, podemos escolher outra emissora para entrar no rádio. Por isto o capacitor do circuito de sintonia é do tipo variável e o trimmer é usado na calibração, ou seja, no ajuste das emissoras a serem recebidas (posição e intensidade de sinal). A bobina L3, o variável CV2, trimmer CT2 formam o circuito oscilador local. Este circuito LC (parecido com a sintonia) tem a função de gerar um sinal de RF com frequência 10.7 MHz maior que a da emissora sintonizada. Por exemplo: se a emissora sintonizada for 100,1 MHz, o

3 3 oscilador locar deve gerar um sinal de 110,8 MH, e assim por diante. Observe como o variável da sintonia CV1 e o do oscilador CV2 estão ligados por um pontilhado. Significa que estes são acionados pelo mesmo eixo. Abaixo vemos e capacitor variável e as bobinas de antena (circuito de sintonia) e a osciladora. Observe como estas bobinas têm poucas espiras, devido às altas frequências quê trabalha o sintonizador de FM: O variável de rádio AM/FM possui 6 terminais, sendo 3 para cada faixa. O transistor Q2 faz parte do oscilador local e desempenha outra função chamada misturador, Portanto ele é um oscilador/misturador mesmo tempo (há rádios no qual estas duas funções são feitas por transistores separados). O misturador faz o batimento (heterodinação) entre o sinal da emissora e do oscilador local, resultando no sinal de FI de 10,7 MHz. A partir do misturador o rádio trabalha sempre com a mesma frequência, produzindo desta forma o mesmo ganho para todas as emissoras. Existem vários tipos- de sintonizador para rádio FM, uns com transistores, outros com CI. Abaixo temos os tipos relacionados. CIRCUITO DE SINTONIA DE FM COM 2 TRANSISTORES

4 Neste circuito Q1 Transistor é o amplificador de RF e o 29 é o oscilador/misturador. Geralmente eles aparecem deitados" no esquema. Abaixo vemos o exemplo do sintonizador de FM de um rádio da "Motorádio": Q1 é o amplificador de RF e Q2 é o oscilador/misturador ao mesmo tempo. Dele já sai o sinal de FI. L2 é a bobina. De antena (sintonia) e L4 ê a bobina osciladora. L1 e 03 formam os filtros de entrada de FM. 4 CIRCUITO DE SINTONIA OE FM COM 3 TRANSISTORES Aqui Q1 é o amplificado de RF, Q2 É o oscilador local e Q3 e o misturador. Normalmente eles aparecem "em pé no esquema do rádio. Abaixo vemos o exemplo de um circuito deste usado num rádio da "Motorádio": T101 é o amplificador de RF, T102 o oscilador e T103 é o misturador. A bobina dê antena é a L104 e a osciladora é a L105. Os filtros de entrada são L101, 102 e 103 e C e 103. O diodo varicap destacado é um diodo que funciona como um pequeno capacitor, cuja capacitância é ajustada alterando-se a tensão nos seus terminais. É usado no oscilador local para mantê-lo numa frequência estável. Ele recebe uma tensão vinda da etapa de FI e se ela ficar abaixo ele um certo valor, corrige a frequência do oscilador local do FM.

5 5 CIRCUITO DE SINTONIA DE FM USANDO CI Nos rádios mais modernos os transistores do circuito de sintonia de FM (amplificador de RF, oscilador e misturador) ficam dentro de um único CI, denominado CI de sinfonia de FM. Abaixo vemos um circuito deste tipo usado num rádio da "Sharp": Q001é o CI de sintonia de FM. A bobina de antena é L001 e a osciladora é a L002. Neste rádio as bobinas e capacitores dos filtros de entrada foram substituídos pelo filtro de cerâmica Z001. ETAPA DE FI DE FM Este circuito amplifica o sinal de FI de 10,7 MHz obtido pelo transistor misturador. Nesta etapa encontramos as bobinas de FI. Elas são pequenos transformadores com um capacitor ligado em paralelo com o primário para deixar passar apenas o sinal de FI e bloquear qualquer outro tipo de interferência. Portanto elas funcionam como filtros. A etapa de FI começa após o transistor misturador e termina no demodulador ou detetor. Abaixo vemos o princípio deste circuito. Observe que algumas bobinas de FI são substituídas por um filtro de cerâmica para a mesma finalidade, ou seja, daix8r passar apenas a FI: Q1 a Q3 são os três transistores amplificadores de FI, T1 a T4 são as bobinas de FI. Os diodos D1 e D2 são os demoduladores ou detentores. A função deles é separar o sinal de áudio da emissora do sinal de FI. Eles funcionam assim: O áudio faz a frequêncía da FI ficar variando constantemente (dai o nome frequência modulada FM). Quando a FI está acima de 10,7MHz ela sai pela metade de cima de T4, sendo retificada por D1. Portanto D1 demodula parte

6 positiva do áudio. Quando a FI está abaixo de 10,7 MHz, ela sai pela metade de baixo de T4, sendo retificada por D2. D2 demodula a parte negativa do sinal de áudio, 6 A etapa de FI pode ser formada por transistores como está no exemplo ou ser formada por um Cl. ETAPA DE FI COM TRANSISTORES Os rádios mais antigos usavam 3 transistores na etapa de FI de FM e dois, diodos de germânio no circuito detetor. Abaixo vemos a etapa de FI e o circuito detetor de um rádio da Motorádio. T103 é o misturador, T301 a T303 são 05 transistores de FI. As bobinas de FI de FM (10,7MHz) são: L107, L301; L305 e L306. A quantidade de bobinas de FI de um rádio FM não é padronizada. As cores Também não são padronizadas, porém num rádio transistorizado as duas últimas bobinas costumam ser rosa e azul. Estas bobinas também podem ser chamadas de bobinas detentoras, porque vêm antes dos diodos detentores D303 a D304. Normalmente os transistores da etapa de FI de FM também são usados para amplificar a FI de AM, porém as bobinas são separadas, já que a FI de AM tem outra frequência(455 KHz). É o caso desta etapa mostrada acima. O T301 (1 transistor e FI de FM) também funciona como oscilador e misturador pára o rádio AM. ETAPA DE FI DETETOR USANDO UM CI Nos rádios modernos, todos os transistores de FI e o circuito detetor, tanto de AM como os de FM ficam dentro de um CI. Abaixo vemos a etapa de FI de AM/FM, os detentores de AM/FM. e a etapa de áudio dentro de um único CI. Este circuito pertence a um rádio da Sharp":

7 7 O CI que faz a função de FI e áudio é o Q101. Observe no esquema o caminho percorrido pelos Sinais dentro e fora do CI A bobina L102 é chamada de bobina detetora de FM. Ela produz um outro sinal de 10,7MHz em conjunto com o CI. Este sinal é misturado à FI e desta forma cancela este ultimo, restando apenas o áudio que sai pelo pino 5 do CI, passa pelo potenciômetro de volume, vai para a etapa de áudio dentro do próprio CI e finalmente para o alto falante. A etapa de FI (455 KHz:), o circuito misturador e o oscilador de AM também estão dentro do CI. Observe a bobina L106. Ela é a detetora de AM e funciona da mesma forma que a detetora de- FM. O áudio do rádio AM é chaveado Junto com o de FM dentro do CI e aquele que for selecionado irá para a etapa de áudio e o falante. Nos rádios de maior consumo, a etapa de áudio fica dentro de um CI separado, geralmente preso num dissipador de calor. SINTONIA DE AM SINTONIZADOR DO RÁDIO AM Este circuito recebe os sinais das emissoras de AM, seleciona uma delas e transforma em Sinal de FI dê 455KHz. As emissoras de AM estão divididas em duas faixas principais: Ondas médias (OM OU MW) de 530 a1650khz

8 8 Ondas curtas (OC ou SW) de 4 a 22MHz. O sintonizador de todo rádio AM tem bobinas para receber a faixa de ondas médias. O sintonizador de alguns tipos de rádio também possui bobinas para receber a faixa da ondas curtas. Tais aparelhos são chamados de rádios multifaixas. Abaixo vemos o Circuito simplificado de um sintonizador de AM, Observe como é bem parecido com o de FM: L1 bobina de antena enrolada no ferrite da antena forma com CV1 é CT1 o circuito de sintonia. Q1 é o transistor misturador e Q2 é o oscilador local. Em alguns rádios; os dois transistores são substituídos por um único que faz as de oscilador e misturador ao mesmo tempo: A bobina osciladora do rádio AM de ondas médias (L2) é blindada e sempre tem o parafuso vermelho. CV2 e CT2 contemplam o circuito oscilador. SINTONIA PARA RÁDIO AM ONDAS MÉDIA Abaixo vemos o circuito de sintonia de um rádio portátil AM da "Motorádio. Observe como ele possui um único transistor para à função de oscilador e misturador ao mesmo tempo:

9 9 T101 é o transistor oscilador e misturador ao mesmo tempo. L101 é a bobina de antena (no ferrite) e L 102 é a bobina osciladora (vermelha). A bobina L103 é a 1 de FI de AM (455 KHz). SINTONIZADOR DO RÁDIO AM MULTIFAIXAS A cima podemos ver o circuito de sintonia de um rádio AM da "Philco" que pode receber as emissoras de ondas médias, curtas e tropicais. Observe como é feita a troca das bobinas de antena e osciladoras para cada faixa a ser sintonizada: T201 é o transistor oscilador misturador. As bobinas de antena são: TR201 (ferrite - OM), TR202 (OT) e TR203 (OC). As osciladoras são: TR204 (Vermelha OM) e TR205 (OC e OT ao mesmo tempo). A chave de ondas que aparece com a numeração 1, 2 e 3 em vários pontos do esquema tem duas funções chavear as bobinas no capacitor variável e chavear as bobinas no transistor.

10 10 SINTONIZADOR DE AM USANDO CI Os rádios modernos possuem o circuito de sintonia de AM (transistor oscilador/misturador) dentro de um CI junto com a etapa de FI de AM e FM. Abaixo vemos um circuito deste usado num rádio da "'CCE"': IC2 é o CI de FI que também tem dentro o transistor oscilador e misturador do rádio AM. Etapa de FI de AM Assim como no FM, a etapa de FI do AM tem como função amplificar e filtrar o sinal de 455 KHz vindo do misturador. A função amplificadora fica com os transistores (geralmente 2) e a filtragem é feita pelas bobinas de FI. Os rádios AM transistorizados possuem 3 bobinas na etapa de FI nas cores amarela, branca e preta. 0s rádios com Cl na etapa de FI podem ter 1, 2 ou 3 bobinas de FI sempre nestas cores padronizadas. Abaixo vemos o circuito simplificado de uma etapa de FI e detetor do rádio AM transistorizado:

11 No circuito acima D1 é o diodo detetor ou demodulador do AM. Funciona assim: O áudio modula a amplitude do sinal de FI, dai o nome amplitude modulada (AM). Modula tanto a parte positiva quanto a negativa da FI. O diodo aproveita apenas a parte negativa da FI (menos afetada por ruídos). Os capacitores e os resistores apos o diodo eliminam o restante do sinal de FI, ficando apenas o áudio que ira para a etapa correspondente. Abaixo podemos ver uma etapa de FI de AM usada num rádio portátil da Motorádio : 11 P1- QUAL A FUNÇÃO DE UM RECEPTOR DE RADIOFREQUÊNCIA? P2- QUAIS CIRCUITOS FORMÃO O RECEPTOR DE RADIO FREQÜÊNCIA? P3- DESENHE O ESQUEMA EM BLOCOS DE UM RECEPTOR FM. P4- DESENHE O ESQUEMA EM BLOCOS DE UM RECEPTOR AM. P5 CITE QUAL, OU QUAIS, AS DIFERENÇAS ENTRE OS RECEPTORES DE AM E FM. P6- QUAIS AS FAIXA DE FREQÜÊNCIAS OCUPADAS PELO SISTEMA FM? P6- QUAIS AS FAIXA DE FREQÜÊNCIAS OCUPADAS PELO SISTEMA AM? P7- EXPLIQUE CADA ETAPA DO CIRCUITO DA PAGINA 02. P8- O QUE É FI? P9- EXPLIQUE FUNCIONAMENTO O CIRCUITO DE FI. P10- EXPLIQUE CADA ETAPA DO CIRCUITO DA PAGINA 08.