Um receptor de radiofrequência sintonizado (ou receptor TRF) é uma forma de receptor de rádio que é feita usando vários estágios amplificadores de radiofrequência (RF) sintonizados acompanhados por um circuito detector (demodulador) para extrair o sinal de áudio, juntamente com um áudio amplificador de frequência para amplificar o áudio extraído em um alto-falante.
Este tipo de receptor costumava ser muito popular durante a década de 1920.
Você encontrará dois tipos fundamentais de circuitos receptores de rádio que as pessoas podem construir facilmente. O mais direto dos dois é o receptor que não requer nenhuma alimentação externa e extrai os sinais de RF diretamente da atmosfera e os transforma em sinal sonoro através de uma única e fácil etapa de retificação de diodo. Esta forma de receptor passivo bem conhecido mais lembrado como o conjunto de cristal ou rádio de diodo.
Quase todos os rádios de cristal básicos apresentam dificuldade na seletividade e na saída de áudio. Para fortalecer esses dois atributos, o nível de RF capturado deve ser aumentado antes da amplificação. A solução é aumentar o desempenho da antena, colocando-a em uma altura maior sobre o solo e de modo que ela tenha um comprimento muito maior, ou simplesmente transferir o receptor para mais perto da fonte de sinal de RF.
Normalmente, nenhuma das duas soluções parece muito prática. No entanto, quando optamos por proceder de forma ativa, criando um receptor, quase tudo o que você pode fazer para a transmissão do sinal eletronicamente se transforma em um jogo justo.
A RF pode ser amplificada antes da etapa de detecção ou alterada para uma nova frequência (IF) para ser amplificada novamente antes da detecção. Na realidade, vários receptores de rádio de comunicação bem conhecidos comutam o RF 3 vezes antes que os dados de modulação sejam transformados em frequência de som e direcionados para amplificação de frequência de áudio (AF). Todos os três circuitos receptores de radiofrequência sintonizados discutidos podem ser classificados idealmente para estarem na classe ativa.
Receptor sintonizável/amplificado
O primeiro circuito receptor TRF discutido (veja a Fig. 1) se move alguns passos acima e acima do rádio de cristal padrão com a adição de um estágio amplificador de RF sintonizado antes que o sinal seja demodulado e um estágio amplificador de áudio após o estágio de demodulação. A potência de RF através da antena é aplicada usando um pequeno capacitor trimmer, C2, ao circuito sintonizado que consiste em L1 e C1.
O sinal transmitido especificado é selecionado através de C1 (um capacitor GANG de 365 pF). O indutor L2 fornece o sinal de RF sintonizado para a entrada do amplificador de RF, que inclui Q1, que é um canal N MPF102, transistor de efeito de campo de junção ou JFET.
Esses transistores amplificam o sinal de RF várias vezes antes de transferi-lo para o estágio do detector. Um par de diodos de germânio 1N34A (D1 e D2) são conectados dentro de um circuito duplicador/detector de tensão que contribui com um sinal de saída aumentado para acionar o circuito amplificador de áudio.
O componente de RF da transmissão, após a detecção, é filtrado pelos componentes C5, R3 e C6 deixando para trás o componente de áudio do sinal em direção à entrada do controle de volume, R5. Um transistor NPN 2N3904, configurado como um circuito emissor comum, aumenta o sinal AF a um grau alto o suficiente para acionar seu par de fones de ouvido ou, se o sinal for poderoso das estações locais, um alto-falante é acionado bem com a ajuda de um transformador de casamento de impedância.
Você pode receber várias estações assim que um cabo de clipe de 18 polegadas estiver conectado à porta da antena. Pode ser possível pegar seis estações locais quando um fio de conexão de 20 pés é usado pendurado no teto de sua casa. O receptor TRF pode ser bem operado através de apenas uma bateria PP3 de rádio transistor de 9 volts.
Como o uso atual é de apenas alguns miliamperes, a bateria deve durar muitos meses quando a unidade é usada normalmente.
Os indutores L1 e L2 podem ser feitos enrolando fio de cobre esmaltado 20 SWG sobre um tubo plástico de 2,5 polegadas de comprimento e 4 polegadas de diâmetro.
A Figura 2 mostra a maneira como o par de indutores deve ser enrolado. Começando com o comprimento de 2,5 polegadas do tubo de plástico, deixe cerca de meia polegada na seção superior do molde da bobina e faça alguns furos minúsculos no molde para amarrar a extremidade inicial de L1. Entrelace a extremidade do fio através dos dois orifícios para criar um rabo de porco de 6 polegadas para anexar ao C1. Enrole a bobina com força, assim como fazemos para enrolar solenóides, use 25 voltas para completar o indutor L1.
Depois disso, coloque temporariamente uma fita adesiva sobre a extremidade solta do enrolamento, faça 2 pequenos orifícios adicionais no molde e enrole o fio dos orifícios para prender a bobina acabada na posição.
Além disso, poupe cerca de 6 polegadas de fio na extremidade final do L1 para permitir as conexões ao C1 e ao terra do circuito. Deixe cerca de 1/8 de polegada da extremidade L1 e faça mais alguns furos no primeiro destinado a prender a extremidade inicial de L2. Mantendo um pigtail de 6 polegadas, enrole firmemente um total de 8 voltas, exatamente na mesma direção que L1.
Faça mais dois furos no molde e prenda amarrando a extremidade de aterramento de L2 como feito nas etapas anteriores, deixando uma trança de 6 polegadas para conectar ao aterramento do circuito.
Como temos apenas um estágio de ganho de RF, o arranjo da fiação não é muito importante e qualquer configuração apropriada pode funcionar. Independentemente disso, certifique-se de manter todas as pernas dos componentes tão pequenas quanto possível e coloque o indutor de 2,5 mH (L3) a uma pequena distância de L1 e L2. Se você quiser usar um alto-falante, você pode conectar o primário de qualquer pequeno transformador de saída de áudio no local onde os telefones estão conectados e conectar o alto-falante ao lado secundário do transformador.
Para começar a usar o rádio, ligue-o com uma bateria de 9 volts. Ajuste a sintonia do capacitor de gangue C1 para locais diferentes, até que você finalmente comece a ouvir algumas estações locais em alto e bom som. Além disso, tente conectar um fio flexível de 10 a 20 pés de comprimento ao C2, o que permitirá que você capture muitas estações de rádio adicionais em seu aparelho de rádio TRF. Ajuste C2 para obter a melhor seletividade entre as estações de rádio disponíveis.
Receptor Reflexo
O projeto do nosso próximo receptor TRF é mostrado na Fig. 3, e foi projetado usando o circuito de rádio reflexo que costumava ser muito popular durante a década de 1920. Naqueles dias, o rádio estava apenas vendo a tendência e os aparelhos de rádio construídos em casa estavam sendo desenvolvidos com tremendo entusiasmo pelos experimentadores.
Agora dê uma olhada em como a nossa versão transistorizada de estado sólido atual do receptor reflexo funciona. O sinal de RF é transferido através da antena por meio de C1 que atinge o circuito sintonizado composto por L1 e C2.
Uma extremidade específica de L2 fornece o sinal de RF para a base do transistor Q1 para que o sinal possa ser amplificado, enquanto a outra extremidade de L2 se conecta à junção R1 e R2 para permitir o fornecimento de polarização para o transistor. O capacitor, C3, prende a extremidade “D” de L2 no terra de RF.
Em seguida, o sinal de RF amplificado é alimentado via C6 para um circuito detector de duplicador de dois diodos e, em seguida, o sinal é enviado para o estágio de controle de volume usando o pote R6.
O braço deslizante central do potenciômetro R6 conecta-se com o sinal de áudio detectado via C9 para a junção R1, R2 e a extremidade “D” de L2. A extremidade “D” de L2 é mantida no aterramento de RF, que não é o aterramento de AF. Isso permite que o sinal AF se mova por meio de L2 em direção à base Q1 para amplificação. A conexão entre o indutor de 2,5 mH e T1 é mantida no terra de RF através do capacitor C5.
O áudio de rádio amplificado disponível neste estágio é passado para a entrada do amplificador de áudio LM386 IC, U1, para operar um alto-falante de 8 ohms de 4 polegadas de diâmetro. O transistor único desempenha uma dupla função, ele amplifica os sinais de rádio RF e AM ambos juntos simultaneamente.
O formato de construção que foi usado para construir nosso primeiro receptor também pode ser aplicado aqui para construir este circuito receptor de rádio reflexo.
Os indutores L1 e L2 são idênticos aos empregados no circuito anterior e podem ser construídos observando os detalhes de construção fornecidos na Fig. 2. Quando corretamente montados, o circuito reflexo funcionará excepcionalmente bem, ainda melhor do que o primeiro receptor, fornecendo sensibilidade e saída de áudio mais alta.
Receptor Regenerativo
Nosso terceiro circuito receptor de radiofrequência sintonizado, conforme mostrado na Fig. 4, é uma versão de estado sólido do famoso receptor regenerativo antigo que poderia ter sido construído por vários pequenos fabricantes de rádio ao longo dos anos.
A principal parte ativa dos circuitos receptores de radiofrequência sintonizados regenerativos é o transistor 2N3904 configurado para o estágio de regeneração, enquanto o segundo 2N3904 é conectado para a amplificação de áudio. No diagrama, podemos ver que o transistor Q1 está conectado como um circuito detector regenerativo Hartley personalizado com o nível de feedback de RF determinado por R7, que é um potenciômetro de 1k.
O RF é conectado via L2 a L1 e sintonizado na frequência preferida através do capacitor C1
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