Receptor de Fm Com TDA7000

 

 
 
 
O nosso projecto consiste na construção de um receptor de rádio FM para a gama de frequências comercial de rádio entre os 88 MHz e 108 MHz. O receptor é fácil de construir, possui dimensões reduzidas e todos os componentes que o constituem podem ser encontrados facilmente nas lojas de venda de componentes eléctricos ou no armazém da tua escola. Este receptor é construído com poucos componentes, na sua maioria condensadores cerâmicos e o seu esquema eléctrico é do mais simples que existe para este tipo de projecto. A realização deste projecto permite aos alunos ver como é fácil construir e trabalhar com bobines. Com este receptor podemos ouvir um enorme número de estações de rádio sem o mínimo de ruído.
 

Características do receptor FM

Tensão de alimentação
9 Volts
Faixa de frequências 88 a 108 MHz
 

Funcionamento básico:

O componente electrónico fundamental e principal deste receptor é o circuito integrado (U1) com a referência TDA7000. Este circuito integrado comporta-se "quase" como um receptor de rádio por si só, porque foi construído de maneira a que internamente, contenha blocos que realizem as principais funções (amplificação de frequência, desmodulação, oscilador local, misturador) relativas à recepção de sinais de rádio, o que faz dele o componente vital para o funcionamento do receptor de rádio.
A única função que necessita de ser ajustada neste circuito integrado é a do oscilador local, este ajuste é efectuado através do circuito ressonante constituído pelo conjunto de componentes L1, Cv, Cp e Cs que se encontra montado entre os pinos 5 e 6 do circuito integrado e que tem como papel a selecção da frequência entre 88 e 108 MHz que se pretende ouvir.
O bloco constituído pelos componentes R4, D1 e Q1  forma um divisor de tensão, que tem como função alimentar o circuito integrado (TDA7000) com cerca de 4,5 Volts, que é a sua tensão de alimentação recomendada, a partir de uma tensão de alimentação de 9 Volts. O componente Q1 é um transístor NPN de referência BC547, ele é colocado em condução através do fornecimento de uma corrente imposta pela resistência R4. O elemento D1 é um díodo de zener que possui características para impôr uma tensão fixa na base do transístor, necessária para obter uma tensão próxima de 4,5 Volts no pino emissor do transístor.
O som áudio (ondas electromagnéticas) a ser reproduzido no receptor é recebido através de uma antena telescópica de dimensões reduzidas e enviado para o pino 13 do circuito integrado. Dentro deste, o sinal é modificado pelos vários blocos e reenviado para o pino 2, onde fica disponível para ser aplicado a um sistema de reprodução de som (Altifalante).
Antes de ligar o altifalante directamente ao pino 2 poderá estar ligado um outro circuito eléctrico, conhecido por amplificador de áudio que tem como função amplificar o som proveniente do pino 2 do circuito integrado, visto que, o sinal chega aqui com pouca potência, reproduzindo-se num volume baixo.
O amplificador de áudio é também bastante fácil de construir, o seu componente principal é um circuito integrado (U1) com a referênciaLM386, este circuito integrado é um amplificador de potência que funciona apenas com tensões de alimentação baixas e que consome pouca intensidade de corrente eléctrica (aprox. 4mA à alimentação). Com este circuito integrado o circuito eléctrico do amplificador de áudio torna-se muito simples, pois os restantes componentes são ligados externamente ao LM386.
O componente R1 do esquema do amplificador é um potenciómetro que tem como função regular o volume de som do rádio.
O circuito amplificador de áudio consegue atingir uma potência de 0,5 watts quando alimentado por uma fonte de tensão de 9 Volts e utilizando um altifalante com uma impedância de 16 Ω.
 

Esquema Elétrico do receptor:

 

 
 

Esquema Elétrico do Amplificador:

 

Instruções da Montagem:

 
Como vimos em cima o nosso receptor por questões de melhor eficiência é constituído pelo conjunto de dois circuitos eléctricos, um o receptor propriamente dito (com o TDA7000) e o outro o amplificador de áudio (com o LM386). A alimentação deste conjunto, era desejada que se fizesse por uma pilha de 9 Volts, no entanto como foi referido acima, o circuito integrado TDA7000 deveria ser alimentado com 4,5 volts mas, por outro lado, o LM386 deveria ser alimentado com 9 volts, por esse motivo foi necessário construir um divisor de tensão no circuito do TDA7000 para assim obter os 4.5volts.
 
As resistências utilizadas devem possuir no mínimo uma potência de 0.125 Watt e uma tolerância de 5%.
 
O altifalante a utilizar deve possuir uma impedância de 8 Ω ou 16 Ω. Na sua montagem deve-se tomar em atenção a sua ligação porque este possui dois terminais com polaridade.
 
A parte que requer mais cuidado na montagem é a do circuito ressonante composta pelo conjunto de componentes L1, Cv, Cp eCs. Após algumas experiências, com vários valores destes componentes, verificou-se que os valores que permitem maior eficiência em termos de maior número de estações de rádio captadas é a seguinte: Cp = 1,2 pF, Cs = 56 pF, o condensador variável (CV) utilizado pode ser difícil de adquirir nos dias de hoje (figura ao lado), por isso, podem usar os condensadores variáveis de soldar nas placas de circuito impresso que tem base de plástico, com um formato redondo e dimensão muito pequena. A gama de capacidade do condensador deve variar entre 30 a 180 pF, mas se houver dificuldade em encontrar um condensador variável com esta gama de valores também pode-se utilizar um com uma gama o mais próxima possível. Este tipo de condensador possui três pinos mas só são utilizados dois ( o pino do meio e qualquer um dos pinos extremos).
 
A bobine (L1) é de fácil construção e deve ser construída da seguinte maneira: consiste em apenas 2 espiras de um fio eléctrico de diâmetro 0.6 mm ou 0.5 mm (preferência do tipo envernizado ou esmaltado) enroladas em torno de um objecto (caneta, chave de fendas, etc) com um diâmetro de 0,6 cm sem espaçamento entre elas (ver fotos).
 
Dependendo da antena adquirida, poderá ser necessário estabelecer uma ligação à massa, além da ligação E1, pois existem antenas com essa necessidade (ver fotos).
 
O ponto Jp3 (saída de áudio) que se encontra no esquema do receptor vai ser ligado ao ponto Jp1 (entrada de áudio)  do esquema do amplificador.
 
O ponto Jp2 (Mute) no circuito receptor tem como função desligar o som quando este apresenta ruído. Trata-se de uma montagem adicional  para quem desejar ter essa função e pode ser implementada através da utilização de um interruptor.
 
O circuito integrado é um elemento sensível, por isso, para maior segurança este deve ser montado sobre um suporte próprio. É necessário ter atenção à posição que o circuito integrado deve estar colocado, pois quando montado incorrectamente no circuito ele danifica-se, (ver data sheet).
 

Material utilizado:

 
 
Circuito Amplificador
U1 Circuito integrado LM386
R1 Potenciómetro 10 KΩ
R2 Resistência 10 Ω
C1   Condensador electrolítico 10 µF
C2 Condensador cerâmico 0,1 µF
C3    Condensador electrolítico 100 µF
C4 Condensador electrolítico 250 ou 220 µF
C5 Condensador cerâmico 0,05 ou 0,047 µF
C6   Condensador electrolítico 10 µF
Altifalante com impedância 8Ω ou 16Ω com 0,5 watts ou inferior
Suporte para o LM386
Solda, fios eléctricos e ferro de soldar.
 
Circuito Receptor
U1 Circuito integrado TDA7000
Q1 Transístor BC547
R1  Resistência 100 Ω
R4 Resistência 1 KΩ
RL  Resistência 22 KΩ
D1 Díodo zener 5V1
C1  Condensador cerâmico 150 nF
C2 Condensador cerâmico 1,8 nF
C3 Condensador cerâmico 22 nF
C4,C5 Condensador cerâmico 10 nF
Cp Condensador cerâmico 1,2 pF
Cs    Condensador cerâmico 56 pF
C7,C11 Condensador cerâmico 3,3 nF
C8 Condensador cerâmico 180 pF
C10,C17 Condensador cerâmico 330 pF
C12 Condensador cerâmico 150 pF
C13,C14,C18 Condensador cerâmico 220 pF
C15 Condensador cerâmico 100 nF
Cv Condensador variável de 30 a 180 pF
L1 Bobine (vêr instruções de montagem)
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Jp1 Pilha de 9 Volts
Antena telescópica de comprimento próximo de 30 cm
 
Suporte para o circuito integrado TDA7000
Suporte para a pilha de 9 Volts
Placa de circuito impresso, solda, fios eléctricos, fio para a bobine e ferro de soldar.
 
A montagem eléctrica dos componentes dos dois circuitos é realizada em placa de circuito impresso conforme ilustram as figuras seguintes:
                                                                                                                                                                 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As figura da esquerda já possuem as dimensões correctas para se imprimir e proceder à fase de construção da placa de circuito impresso. As figuras da direita representam a disposição física dos componentes na placa e serve como auxilio para uma montagem correcta de todo o material.
 
 
 O transístor Q1 tem a seguinte disposição de pinos:
 
 
     
        1- Emissor        2- Base        3- Colector
 
 
  A figura representa a configuração de pinos do circuito integrado LM386.
 
 
Note-se que é muito importante ter atenção à montagem correcta do transístor e dos circuitos integrados.
 

Testes:

O receptor de rádio é muito fácil de testar, é como ligar um rádio como aqueles que tem em casa. Depois de ligá-lo, a sintonia das estações é feita através do condensador variável. O volume do som é controlado através do potenciómetro R1. Se ao aumentar o volume do som, este sair distorcido, convêm alterar o valor do potenciómetro 10 KΩ para 1 KΩ.
Como já foi dito anteriormente, a parte que pode criar mais problemas é a do circuito ressonante, se tiver problemas na sintonia de emissoras com os valores dos componentes (L1, Cv, Cp e Cs) especificados neste projecto, convêm testar outros valores para estes componentes até se conseguir obter uma sintonia perfeita.  
 

Fonte: radiofonia.com.sapo.pt