Receptor de FM Super-heteródino Discreto

Receptor FM Super-heteródino totalmente transistorizado 

Bem-vindo ao nosso blog! 

Hoje vamos mergulhar no mundo fascinante da eletrônica e mostrar como você pode construir seu próprio receptor de FM super-heteródino totalmente transistorizado. Este projeto caseiro é perfeito para entusiastas da eletrônica, estudantes ou qualquer pessoa interessada em aprender mais sobre a tecnologia por trás da recepção de rádios FM. 

Vamos começar!

Já faz um bom tempo que tenho vontade de montar um receptor de FM que fosse totalmente transistorizado, então sempre pesquisei com curiosidade os esquemas comerciais. O grande problema, e eu acho que isso é para a maioria de nós, são as bobinas de FI de 10.7 MHz (aqueles transformadores que tem várias cores, azul ,verde, rosa, laranja etc), este componente realmente não é fácil de se encontrar, e além disso tem uma diversidade deles por aí, então como poderíamos saber qual usar em nosso receptor???

Veja que a cada dia temos visto mais e mais opções de Kits e projetos na internet, e com o receptor de FM discreto não foi diferente. Existe um Kit muito famoso, fabricado nos Estados Unidos, da Empresa Elenco, ele tem uma proposta de montagem e aprendizado de um receptor de ondas médias e FM super-heteródino, em uma só placa, e pode ser considerado um verdadeiro curso de radiofrequência!!! O problema é o custo, que é proibitivo para a maioria de nós, sendo assim esta opção eu deixei de lado.

Placa do Kit da Elenco

Para a minha surpresa, apareceu no Aliexpress um Kit muito parecido, uma opção chinesa mais acessível, foi aí então que comecei a aceitar a ideia de adquirir um Kit destes. 

Eu sempre montei receptores Super-heteródino de ondas médias, mas agora com o fim da faixa de ondas médias comercial no Brasil, comecei a enxergar a possibilidade de montar estes receptores em FM.

Mesmo este Kit tendo um preço razoável, a minha ideia era comprar e "clonar" a placa, porque o legal mesmo é a gente mesmo fazer a placa e realizar a montagem. Mas durante algumas pesquisas eu achei algumas fotos com boa resolução, e acreditei ser capaz de copiar este layout sem ter a placa em mãos, e foi isso que eu fiz.

Este é o Kit vendido no Aliexpress

Bom pessoal, só quero deixar claro que não foi a minha intenção prejudicar nenhum vendedor, até porque para quem pode comprar o Kit, eu particularmente aconselho, será mais vantajoso, pois vem com todos os componentes e a placa, e é só montar. A minha intenção foi proporcionar a opção de montar seu receptor praticamente do zero, sem desembolsar toda essa grana, então para quem quiser se aventurar nesta montagem, é só continuar a ler esta matéria.

Imagens como essa me ajudaram a desenhar minha placa

Antes de passar algumas dicas desta montagem, vamos entender um pouco mais sobre o receptor Super-heteródino de FM.

Entendendo o conceito básico: 

O receptor de FM super-heteródino é um dispositivo que permite sintonizar estações de rádio FM. Ele utiliza um processo chamado heterodinagem para converter o sinal de rádio captado pela antena em uma frequência fixa, que é mais fácil de ser processado pelo circuito, neste caso 10.7 MHz. 

A placa é grande de propósito, para facilitar a assimilação do circuito. Nela podemos facilmente localizar as etapas do receptor. Na entrada do sinal de antena temos um amplificador de RF que ajuda a melhorar este sinal, em uma outra etapa temos o oscilador local, que gera uma frequência, ajustada pelo capacitor variável e que é entregue ao transistor misturador, que também recebe aquele sinal amplificado da antena, e é justamente nesta etapa que obtemos a desejada frequência intermediária de 10,7 MHz, resultante da diferença entre as frequências mixadas neste circuito.

Oscilador local

A partir deste momento esta frequência será tratada pela etapa amplificadora de FI, pois o sinal gerado é fraco e precisa ser amplificado. Neste estágio temos os transformadores de FI, o qual vamos tratar com mais detalhes lá na frente.

Este sinal é finalmente entregue ao detector de relação, que vai "separar" o sinal audível e  entregar ao amplificador de áudio, que também é totalmente transistorizado.

Vale uma pequena explicação a respeito do detector de relação, que difere do conhecido detector dos rádios AM, com o diodo de germânio.  O sinal de áudio em uma estação de rádio FM é modulado em frequência, o que significa que a variação da frequência da portadora é usada para carregar as informações sonoras. No entanto, para ouvirmos o áudio, é necessário converter o sinal modulado de volta em áudio de frequência original. É aqui que o detector de relação desempenha um papel crucial. Ele é responsável por demodular o sinal FM e recuperar o áudio original.

Detector de relação

O que ajudou muito também foi encontrar um esquema, que se não for deste receptor, é muito parecido. Sem este esquema seria muito difícil conseguir fazer funcionar. O amplificador de áudio ficou diferente, usei outro circuito.

Esquema que caiu do céu

Eu redesenhei este esquema no sPlan, e atualizei os valores dos componentes que eu alterei. Se alguém encontrar algum "gato" no esquema por favor me avise, apesar de ter feito uma boa revisão, sempre passa alguma coisa. 😐

** Atenção: este esquema foi atualizado, faltava o capacitor C40 de 4,7 PF

No final da página tem este esquema para download

Vamos agora a algumas dicas de construção deste receptor, e a principal delas é com relação aos transformadores de frequência intermediária, as FI de 10.7MHz. Como disse lá em cima, estes transformadores não são fáceis de se encontrar. Apesar de ter em várias sucatas de rádio FM, nem sempre serão as certas. Então para tentar resolver isso, eu mesmo enrolei as bobinas destes transformadores. A boa notícia é que não existe nenhuma dificuldade nisso, além de uma certa habilidade, é claro. Outra boa notícia é que praticamente qualquer transformador usado pode ser aproveitado. No meu caso eu usei transformadores de FI de 455 KHz de núcleo amarelo, mas fiz testes com núcleo branco e vermelho (osciladora), e todas funcionaram bem. A ideia foi reproduzir os transformadores da Xicon, especificamente o modelo 42IF122, que tem 7 + 7 espiras no primário, o lado de 3 terminais e 1 espira no secundário, o lado de 2 terminais, simples assim. A indutância que resultou destas 14 espiras foi de 6,7 uH, com o ferrite no meio. 

Note que na placa que desenhei, não utiliza os capacitores internos de 47pf nos transformadores, que fazem com que eles ressonem em 10.7 MHz, ao invés disso eu optei, assim como na placa original, em usar esses capacitores externos, paralelos com o enrolamento primário, portanto o transformador não deve ter o capacitor interno. Um outro detalhe importante é que eu usei capacitores de 33pf (não de 47pf, como o esquema original). Acontece que para o nosso transformador de FI ressonar em 10.7MHz com uma indutância de 6,7 uH, temos que usar um capacitor de 33pf, conforme nos mostra a calculadora de ressonância:

Transformadores de FI de 455KHz (tem que tirar o capacitor interno)

Parte interna do transformador, pode utilizar este mesmo fio para enrolar

Para enrolar este transformador eu utilizei o fio 34 awg, mas nada impede de se usar o mesmo fio que for retirado do transformador usado, vai funcionar do mesmo jeito, é só desmontar com jeito para não estourar.

Depois de enrolar as bobinas, pintei os núcleos de verde

Esta é a minha placa, não ficou pequena, mas a ideia não era essa mesmo

Layout da placa

As bobinas seguem as seguintes especificações:

L1= 3,5 voltas em uma fôrma de 5mm

L2= 2,5 voltas em uma fôrma de 5mm

L3= 3,5 voltas em uma fôrma de 5mm

L4=  16 voltas em uma fôrma de 4mm

O capacitor variável dever ser do tipo plástico miniatura, onde usamos a seção com a menor capacitância, cerca de 25pf.

Os capacitores cerâmicos de pequeno valor devem ser do tipo NP0, ou seja, não alteram seus valores com a variação de temperatura.

Prestem bastante atenção na posição dos transistores e dos diodos, apesar de ter uma orientação na placa, alguns fabricantes tem seus terminais invertidos, então todo cuidado é pouco! 😬

Eu costumo montar e testar o amplificador de áudio primeiro

A construção de um receptor de FM super-heteródino totalmente transistorizado é uma experiência empolgante e gratificante para qualquer entusiasta da eletrônica. Além de aprender sobre o funcionamento interno de um receptor de rádio, você também ganhará habilidades práticas na montagem de circuitos e solução de problemas. Portanto, mergulhe nesse projeto, divirta-se e expanda seu conhecimento na fascinante área da eletrônica!

Bom, então é isso...

Uma vez que o seu receptor de FM esteja funcionando, você pode começar a experimentar e fazer melhorias, eu conto com isso! Qualquer novidade por favor me comunique, escreva aí nos comentários ou me mande um e-mail (py2tad@gmail.com).

Vídeo demonstrando o receptor funcionando:

Aguarde mais vídeos!!!

Segundo vídeo:

Se você tem interesse em montar este receptor, 

clique na imagem abaixo e faça o download dos arquivos: