RECEPTOR DE VHF - TA2003

 CONSTRUINDO UM RECEPTOR VHF COM O CI TA2003

Olá pessoal! 

Hoje, vamos conhecer este excelente receptor de  VHF e apresentar dois circuitos integrados poderosos! Estamos falando dos circuitos integrados TA2003 (ou CD2003) e TDA2822M. Esses componentes eletrônicos versáteis e poderosos são amplamente utilizados em  circuitos de receptores, proporcionando melhor qualidade de áudio e recepção mais estável. Neste artigo, vamos entender como esses circuitos funcionam e como eles podem aprimorar o desempenho do seu receptor de rádio VHF. 

TA2003/CD2003

O circuito integrado TA2003 é um amplificador de rádio frequência de baixo ruído especialmente projetado para a banda VHF (Very High Frequency). Ele é capaz de receber sinais de frequência na faixa de 30 MHz a 300 MHz, o que abrange a maioria das estações de rádio FM e transmissões da banda de aviação, radioamadorismo em 2 metros e diversos serviços. O TA2003 possui uma arquitetura avançada que minimiza a distorção e o ruído, resultando em uma excelente qualidade de áudio.

A principal função do TA2003 em um receptor de rádio VHF é amplificar o sinal captado pela antena. Isso é crucial, pois o sinal capturado pela antena é fraco e precisa ser amplificado para que seja ouvido com clareza. Este sinal passa por um filtro de passa bandas, o BPF, após isso o TA2003 faz um trabalho notável ao garantir que o sinal seja amplificado com precisão, sem adicionar ruídos indesejados. Com esse amplificador de RF confiável, garante um som nítido e claro em suas escutas.

TDA2822M

TDA2822: Melhorando a qualidade de áudio

Enquanto o TA2003 se concentra em amplificar o sinal RF, o circuito integrado TDA2822 é um amplificador de áudio estéreo de baixa potência. Ele é usado para amplificar o sinal de áudio proveniente do TA2003 antes de ser entregue aos alto-falantes. O TDA2822 é capaz de produzir um som de alta qualidade e oferece uma saída de áudio estéreo, garantindo uma experiência auditiva agradável.

Uma das principais vantagens do TDA2822 é sua simplicidade de uso. Com apenas alguns componentes externos, como capacitores e resistores, você pode construir um amplificador de áudio de qualidade. Além disso, o TDA2822 possui uma baixa distorção harmônica e uma ampla faixa de resposta de frequência, o que significa que ele reproduzirá fielmente os detalhes presentes nas transmissões de rádio.

ESQUEMA DO RECEPTOR

Vamos ver agora alguns detalhes desta montagem, começando pelo circuito do filtro de passa bandas - BPF - que neste caso foi calculado para facilitar a passagem do sinal que corresponde com a faixa de aviação, ou seja, de 118 MHz à 136 MHz, o componente mais crítico aqui é a bobina L1, que consta de 2 espiras e meia em uma forma de 6mm com núcleo de ar. Esta bobina deve ser ajustada, abrindo e fechando, para uma melhor recepção do sinal. Esta etapa eu peguei "emprestado" do projeto RBA03 do amigo Rodrigo 😉.

BPF - note que os capacitores cerâmicos são NP0, com esta "pinta preta" em cima

Uma outra etapa desta montagem que exige um pouco mais de atenção do hobbista é a bobina T1, que trata-se de um transformador de frequência intermediária de 10,7 MHz, na minha placa eu utilizei uma bobina de núcleo rosa, com capacitor interno, eu medi com o LC Meter o enrolamento do pino 1 ao pino 3 e apresentou 1,5 uH. Acontece que podemos utilizar outras bobinas aqui, desde que ressonem em 10,7 MHz. Pode ser usado inclusive um ressonador cerâmico de 10,7 MHz, aqueles de 2 terminais.

Na etapa de RF, eu usei um capacitor variável de plástico miniatura, retirado de sucata. Lembrando que deve ser usado  a seção de FM deste capacitor, ele se caracteriza por ter dois terminais de terra no seu lado, e se puder medir sua capacitância, vai observar que apresenta um valor menor que o outro lado, por volta de 25 PF.

Outro detalhe, notem que os capacitores cerâmicos da etapa de RF, principalmente os de valor baixo, devem ser NP0, capacitor com coeficiente de temperatura nulo, ou seja, um capacitor cuja capacitância não se altera com a variação da temperatura. Isso vai ajudar muito na estabilidade do circuito, não que outro não vai funcionar, funciona também, mas o ideal é usar o NP0. Uma forma de identificar é pela pinta preta em cima do componente. Geralmente os capacitores multicamadas e styroflex tem estas características também.

No oscilador local eu utilizei uma bobina com núcelo de ar de 2,5 espiras que foi enrolada usando uma fôrma de 4,5mm (usei uma broca nesta medida). 

No amplificador de RF, pino 15 do TA2003, eu usei uma bobina de 3,5 espiras também enrolada em uma fôrma de 4,5mm e com núcleo de ar.

Observe que cada etapa desta utiliza uma seção do capacitor variável do lado do FM.

 

Estas bobinas devem ser ajustadas abrindo e fechando para chegar na frequência desejada

O FL1 é um filtro cerâmico de 10,7 MHz, este componente tem seus terminais identificados na placa e no esquema. A "pinta vermelha" estampada no corpo do componente define o lado da saída, o outro terminal oposto é a entrada e o terminal central é o terra.

A placa do receptor

Placa de circuito impresso do receptor desenhada no Sprint Layout

Lado cobreado da placa, deixe sempre os terminais mais curtos possível, isso evita interferências no circuito

O circuito integrado responsável pelo áudio é o TDA2822, eu escolhi este componente devido as suas características de alimentação, como eu pretendia utilizar uma bateria de 3,7 volts, aquelas de lítio, este CI se apresentou como a melhor opção. Na verdade até me surpreendeu, devido a sua simplicidade, pouquíssimos componentes e a qualidade de áudio. Vou usar outras vezes, com certeza!

Mas e aí, funcionou???

Bom, antes de responder essa pergunta, vale lembrar que este circuito é experimental, e apesar do CI trabalhar na frequência de VHF, sabemos que a faixa de aviação utiliza a sua modulação em AM, ou seja, o áudio deveria ser demodulado em amplitude modulada, e não em frequência modulada, como é o caso aqui. Mas sabemos também que é possível ouvir as transmissões aeronáuticas sem problemas, mesmo assim. Então vai ter um pessoal que não concorda com estas "gambiarras", e vai dizer que não fica legal. Eu particularmente gostei do resultado, pelos testes que eu fiz, achei o áudio bacana. 

Quanto à sensibilidade do receptor, também não tenho nada a reclamar, mas lembrando que eu uso uma antena externa de VHF e moro à uns 5 KM do aeroporto, então talvez outras pessoas que eventualmente montem este receptor, podem não ter o mesmo desempenho que o meu, tem que montar e testar.

Eu ainda não fiz testes em 2 metros (de 144 MHz a 148 MHz), nem em FM comercial, mas estas experiências estão aqui na lista de espera, e assim que tiver resultados vou postando lá no Canal do Youtube.

Pequeno vídeo com o receptor funcionando, logo posto um mais detalhado!

Este é um circuito que pode ser melhorado (e muito!), com a adição de um buffer, um amplificador de RF, o uso de um DDS na sintonia e a incorporação de um squelch, que com certeza irá acrescentar em muito no projeto. 

Seria muito satisfatório montar, experimentar e fazer melhorias neste circuito. Essas modificações adicionais ajudarão você a expandir seus conhecimentos em eletrônica e aprimorar o desempenho do receptor.

Se você é um entusiasta de escutas em banda aérea, experimente essa montagem em seu próximo projeto de receptor de rádio VHF e aproveite bons momentos com este circuitinho.

Até a próxima aventura eletrônica!

Vídeo mais detalhado da montagem

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Clique na imagem abaixo para poder fazer o download do material desta montagem, e não se esqueça de deixar seu comentário!!!

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Outra  opção de download (clique na imagem):

RECEPTOR DE BANDA AÉREA AVIRX

Esta é a montagem de um receptor de banda aérea superheterodino que encontrei lá na página do Luciano, PY2BBS, o qual eu fiquei muito curioso quanto ao seu funcionamento e rendimento. Acontece que um tempo atrás comprei um kit no Aliexpress de um receptor muito parecido com este, e até agora não consegui fazer funcionar satisfatoriamente (estou na luta ainda!).

O kit problemático

Mas durante alguns testes, após consultar a página do Luciano, e verificando a dificuldade que ele teve com o transformador de FI de 10.7 MHz, eu pude perceber que este é realmente um componente crítico nesta montagem, então eu resolvi testar outras opções no kit Chinês e os resultados começaram a aparecer, bom, mas fora isso parece que ainda existe um problema com o filtro de entrada de antena, o BPF, que não está atuando corretamente. Cheguei a ver um vídeo do Valdemar Gomes, que também montou este kit e enfrentou estes mesmos problemas, cheguei a falar com ele a respeito na época.

Bom, mas vamos esquecer um pouco o kit e retornar a montagem do receptor AVIRX.

Já fazia um tempo que eu vinha pensando em fazer esta montagem, sempre dava uma olhada no artigo do Luciano, mas o que fez eu dar o start foi o fracasso na montagem do kit (ele de novo!). Na verdade fiquei curioso para saber quais eram os problemas que podiam estar relacionados com a minha montagem.

Pesquisando um pouco sobre este receptor, cheguei na página do VA3AVR, onde ele tem um artigo sobre este circuito, apresentando o receptor junto com o diagrama e uma placa de circuito impresso, ele publicou várias dicas nesta página. Este projeto é originalmente de Fred Blechman (K6UGT), publicado na Electronics Hobbyist Handbook da primavera de 1994.

Vamos falar agora do processo de montagem. Eu redesenhei a placa do Luciano, modificando algumas coisas, principalmente os jaques de antena e alimentação, o restante permaneceu praticamente a mesma coisa. Fiz em uma placa de fenolite cobreado.

Utilizei o mesmo BPF, e segui a risca as orientaçãos do site, não usei o indutor comercial de 0,33 uH, preferi enrolar para ajustar se fosse preciso (e foi!).

Band Pass Filter

Chegamos agora a temida T1, o transformador de 10.7 MHz na saída do CI MC1350. Novamente segui as orientações do Luciano e eu mesmo montei este transformador. Também usei como referência o manual da Xicon, onde este transformador é denominado como 42IF122, de núcleo marrom. Segundo este manual, ele tem 7 + 7 espiras no primário (lado de 3 pinos) e 1 espira no secundário (lado de 2 pinos), e é para apresentar uma indutância de 4,5 uH entre o pino 1 e 3 (com o ferrite a meio curso), e ainda tem um capacitor de 47 pF entre estes pinos, para ressonar em 10.7 MHz.

Conforme orientação, pode ser utilizado transformadores de osciladoras de ondas médias (núcleo vermelho). Mas após enrolar as bobinas, durante meus testes no LC Meter pude verificar que a indutância, a meio curso do ferrite, ficava em 6,5 uH e ela ia de 4,5 uH até 9 uH, mesmo assim eu fiz um teste com ela desta forma, e um capacitor de 47 pF em paralelo ao primário. Não funcionou, ou melhor, funcionou precariamente com o ajuste prejudicado.

Resolvi não retirar e enrolar a bobina novamente, ao invés disse utilizei uma calculadora de ressonância e escolhi um outro valor de capacitor para chegar na frequência de 10.7 MHz. Cheguei no valor de 33 pF para este capacitor, e após a troca funcionou perfeitamente.

Ainda em caráter de experiência, resolvi enrolar alguns transformadores em uma fôrma de FI de 455 KHz (núcleo amarelo e preto) e em uma de 10.7 MHz, de núcleo laranja, para minha surpresa todas apresentaram indutância acima do esperado. Com certeza o material do núcleo influencia nisso, mas de qualquer forma funcionou de boa após o ajuste do capacitor.

Meu transformador, pintado com esmalte de unha marrom 😅

Outra dificuldade que tive foi na bobina osciladora do VFO, aquela que vai do lado do diodo varicap. Eu tentei usar uma fôrma, parecida com a do PY2BBS, mas infelizmente não consegui chegar na frequência de aviação, teria que alterar número de voltas para poder usá-la. Então optei por colocar a boa e velha bobina de núcleo de ar, fui fazendo testes até chegar em 4 voltas em uma forma de 5mm, depois foi só ir abrindo e fechando até ajustar a frequência, a minha ficou entre 120 MHz e 135 Mhz.

Bobina osciladora do VFO

Um outro perrengue que tive foi com o CI LM324. Comprei alguns na Multcomercial, pela internet, e ao usar eles o receptor não funcionava nem a pau, o pior é que demorei para desconfiar do danado, pois todas voltagens batiam, já estava quase desistindo quando resolvi testar com um usado da STMicroelectronics , e adivinhem... funcionou!

A única coisa que ainda não resolvi foi o squelch, ele faz o corte, mas mesmo com uma boa recepção não abre o áudio, mas a luta continua...

Bom pessoal, então é isso, concluindo posso dizer que o projeto é muito bacana, funciona bem mas tem uns macetes que, como todas as montagens caseiras, sempre vamos enfrentar. Parabéns aos desenvolvedores e ao Luciano por compartilharem mais este conhecimento conosco!

Fica aqui um pequeno vídeo do funcionamento do meu (em breve vou fazer um vídeo completo dele):

O Circuito Integrado

 A Revolução Tecnológica que Transformou a Eletrônica

No mundo da eletrônica, uma invenção revolucionária mudou a forma como os dispositivos eletrônicos são projetados, fabricados e utilizados. Estamos falando do circuito integrado, também conhecido como microchip. Desde sua invenção, esse componente se tornou a base de quase todos os dispositivos eletrônicos modernos, desde computadores e smartphones até eletrodomésticos e sistemas de comunicação. Neste artigo, vamos explorar a fascinante história da invenção do circuito integrado e entender como ele transformou nossa sociedade.

O circuito integrado é uma evolução natural do transistor, que discutimos em um artigo anterior. Enquanto o transistor revolucionou a eletrônica ao substituir os tubos de ventilação, o circuito integrado levou essa revolução a um novo patamar. A invenção do circuito integrado é creditada a Jack Kilby, da Texas Instruments, e Robert Noyce, da Fairchild Semiconductor. Em meados da década de 1950, esses dois pioneiros trabalharam independentemente para desenvolver uma maneira de integrar múltiplos transistores em um único chip de silício.

Em 12 de setembro de 1958, Jack Kilby apresentou o primeiro circuito integrado funcional. Ele conseguiu criar um pequeno chip que continha transistores, resistores e capacitores interconectados em uma única peça de silício. Essa invenção abriu as portas para uma nova era na eletrônica.

O circuito integrado trouxe consigo uma série de benefícios. Em primeiro lugar, ele permitiu que mais componentes eletrônicos fossem colocados em um espaço menor, tornando os dispositivos mais compactos e portáteis. Além disso, o processo de fabricação em massa dos circuitos integrados incluiu o custo de produção, tornando os dispositivos eletrônicos mais acessíveis para o público em geral.

O impacto do circuito integrado na sociedade foi enorme. A tecnologia evoluiu rapidamente, com a miniaturização dos componentes eletrônicos o desenvolvimento de computadores pessoais, smartphones, tablets e uma comunicada de dispositivos eletrônicos que se tornaram parte integrante de nossas vidas transitórias.

Atualmente, o circuito integrado continua a evoluir, com a criação de chips cada vez menores e mais poderosos. A Lei de Moore, formulada por Gordon Moore em 1965, previa que a capacidade dos chips dobraria a cada dois anos, e essa previsão tem se mantido até hoje. Essa evolução constante impulsionou o computador e a comunicação a níveis inimagináveis, permitindo o processamento de informações em velocidades cada vez maiores e o armazenamento de dados independentes.

A invenção do circuito integrado marcou uma verdadeira revolução na tecnologia, permitindo a miniaturização e integração de componentes eletrônicos múltiplos em um chip único. Essa inovação abriu portas para o desenvolvimento de dispositivos portáteis, sistemas complexos e conectividade que definem o mundo moderno. À medida que avançamos em direção a um futuro cada vez mais tecnológico, é importante lembrar do impacto revolucionário do circuito integrado!

A invenção do transistor 

uma história que mudou o mundo

Hoje, vamos explorar uma das invenções mais importantes da história da humanidade: o transistor. Esse pequeno dispositivo revolucionou o mundo da eletrônica e abriu caminho para a era digital em que vivemos hoje. Vamos mergulhar na fascinante história por trás do transistor e entender como ele transformou o mundo ao nosso redor.

O transistor, inventado em 1947 por John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley, foi um marco fundamental na evolução da eletrônica. Antes do transistor, os dispositivos eletrônicos eram construídos com válvulas termiônicas, que eram grandes, resistentes e consumiam muita energia. Eles também tinham uma vida útil limitada e eram tolerantes a falhas.

No entanto, o transistor trouxe uma solução brilhante para esses problemas. Ele consiste em camadas de materiais semicondutores, geralmente silício ou germânio, que são dopados para criar regiões com diferentes níveis de carga elétrica. Essas regiões são conhecidas como emissor, base e coletor.

A grande vantagem do transistor é que ele é um dispositivo de estado sólido, ou seja, não possui partes móveis. Isso o torna mais confiável, resistente e menos tolerante a falhas em comparação com as válvulas termiônicas. Além disso, ele consome menos energia, é menor e mais leve, abrindo possibilidades para uma ampla gama de aplicações.

O impacto do transistor foi imenso. Ele revolucionou a indústria eletrônica, permitindo a miniaturização de dispositivos e o desenvolvimento de dispositivos portáteis, como rádios, televisores e telefones. A tecnologia baseada em transistores também tornou possível a criação de computadores menores, mais rápidos e mais eficientes. A era da computação pessoal e dos dispositivos móveis que compreendiam hoje não teria sido possível sem o transistor.

Além disso, o transistor abriu caminho para a revolução digital. Ele é o componente fundamental dos circuitos integrados, que são a base dos computadores, smartphones, tablets e uma comunicada de dispositivos eletrônicos que fazem parte de nossas vidas transitórias.

A invenção do transistor foi uma verdadeira revolução que moldou o mundo moderno. Seu impacto na indústria eletrônica e na nossa sociedade é inestimável. Graças ao transistor, testemunhamos um avanço incrível na tecnologia, que continua a evoluir a cada dia. À medida que nos maravilhamos com os dispositivos eletrônicos que usamos, é importante lembrar do pequeno transistor que tornou tudo isso possível.

 

A Fascinante História da Origem do Rádio: 

Uma Invenção que Revolucionou a Comunicação

 

O rádio, um dos meios de comunicação mais antigos e ainda amplamente utilizado em todo o mundo, possui uma história fascinante que remonta a séculos passados. Neste artigo, vamos explorar a origem do rádio, desde suas primeiras descobertas até sua evolução para se tornar uma das principais formas de entretenimento e informação da era moderna.

 

As Descobertas Iniciais (século XIX)

A história do rádio começa com descobertas científicas fundamentais. Em 1820, Hans Christian Ørsted descobriu que a eletricidade e o magnetismo estavam interligados, o que abriu caminho para futuros avanços. Posteriormente, em 1864, James Clerk Maxwell formulou as equações que descrevem as ondas eletromagnéticas, fornecendo a base teórica para a transmissão de sinais sem fio.

Hans Christian Ørsted

James Clerk Maxwell

A Contribuição de Heinrich Hertz (1887)

Heinrich Hertz, um físico alemão, foi pioneiro na aplicação prática das teorias de Maxwell. Em 1887, Hertz demonstrou experimentalmente a existência das ondas eletromagnéticas, conhecidas como "ondas hertzianas". Essa descoberta foi essencial para o desenvolvimento do rádio, pois estabeleceu que as ondas poderiam ser transmitidas pelo ar sem a necessidade de fios.

Heinrich Hertz

Guglielmo Marconi e a Invenção do Rádio (1895)

Guglielmo Marconi, um engenheiro italiano, é amplamente creditado como o inventor do rádio. Em 1895, ele realizou experimentos bem-sucedidos ao transmitir sinais de rádio a distâncias cada vez maiores. Marconi patenteou sua invenção e, em 1901, alcançou um marco importante ao enviar o primeiro sinal transatlântico de rádio, da Inglaterra para Newfoundland, no Canadá.

Guglielmo Marconi

O Papel de Nikola Tesla

Embora Marconi seja frequentemente reconhecido como o inventor do rádio, Nikola Tesla, um visionário cientista e inventor, também contribuiu significativamente para a tecnologia do rádio. Tesla desenvolveu sistemas e dispositivos relacionados à transmissão e recepção sem fio, além de ter registrado várias patentes nesse campo. A disputa sobre a verdadeira paternidade do rádio entre Marconi e Tesla perdurou por muitos anos.

Nikola Tesla

 

Evolução e Popularização do Rádio

Após as primeiras descobertas e invenções, o rádio passou por um processo de aprimoramento técnico e popularização. No início do século XX, as transmissões de rádio se tornaram mais comuns, inicialmente com foco em comunicações militares e navais. No entanto, o rádio logo se tornou um meio de entretenimento e informação, com a criação de estações de rádio comerciais e a transmissão de programas musicais, notícias, dramas e eventos esportivos.

 A história da origem do rádio é um exemplo notável de como descobertas científicas, inovação tecnológica e contribuições de diversos pesquisadores moldaram um meio de comunicação que mudaria o mundo. Desde os primeiros experimentos de Heinrich Hertz até as invenções de Marconi e Tesla, o rádio evoluiu para se tornar uma parte essencial da sociedade moderna, conectando pessoas e oferecendo entretenimento e informações em escala global. Mesmo com o surgimento de novas tecnologias, o rádio continua a desempenhar um papel importante na vida das pessoas e a inspirar novas formas de comunicação e mídia.

E o Padre Landel de Moura?

Em 1892, Landel de Moura realizou experimentos que o levaram a patentear um dispositivo para a transmissão de sons à distância. Ele conseguiu transmitir a voz humana usando ondas eletromagnéticas, uma realização notável considerando o estágio inicial do desenvolvimento das telecomunicações naquela época.

Embora a contribuição de Landel de Moura tenha sido subestimada em sua época, hoje seu legado é amplamente reconhecido. Ele é considerado um dos pioneiros das telecomunicações sem fio e um dos primeiros a vislumbrar o potencial da transmissão de voz à distância. Sua dedicação à ciência e sua busca incansável por inovação são um exemplo inspirador para todos aqueles que desejam desbravar fronteiras e desafiar o status quo.

Landel de Moura

 

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DOWNLOAD DA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO DO RECEPTOR
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DOWNLOAD DA REVISTA SABER ELETRÔNICA Nº 109

CLIQUE NA IMAGEM ABAIXO

Foi publicada uma errata na edição posterior, número 110, corrigindo os valores dos resistores R11 e R14. Com esta correção é possível usar alimentação de 6 volts no receptor, e não vai causar o aquecimento dos transistores de saída de áudio. Obrigado ao André que fez esta observação e postou um comentário lá no vídeo do Canal. 

Este é o vídeo do receptor: