Um excelente gerador de FM para a faixa de 88 a 108 MHz.

Transmissor de FM

Um excelente gerador de FM para a faixa de 88 a 108 MHz

Antes de descarregar o esquema leia os termos de compromisso.

Diagrama Elétrico	Diagrama esquemático da versão Broadcast
Diagrama Elétrico Fonte	Fonte de alimentação para o gerador de FM
PCI-801	Desenho da placa 801 do gerador de FM - versão broadcast
PCI-803	Desenho da placa 803 do gerador de FM - versão broadcast
PCI-805A	Desenho da placa de circuito impresso da fonte
Chapeado	Esquema da fiação das placas - versão broadcast
Oscilogramas	Conjunto dos oscilogramas encontrados na versão broadcast

Transmissores sempre despertaram em mim muito interesse, em especial
transmissores de FM.
Montei meu primeiro transmissor em esforço de cooperação com um grande amigo de escola (o Renato, que morava a duas quadras de minha casa). Cursávamos a sétima série no colégio Victor do Amaral em Curitiba. Era um transmissor de AM, mas o simples fato de ouvir a minha voz em um aparelho de rádio foi uma experiência inesquecível.

Naquela época eu já sabia que transmissões em freqüência modulada eram bem melhores do que as em AM, no que se refere a qualidade de som ,então comecei a montar todo o tipo de transmissor de FM, eu montava circuitos publicados em revistas técnicas, (Antenna, Eletrônica Popular, Monitor, Saber Eletrônica, Nova Eletrônica, etc... mais tarde revistas estrangeiras de origem norte americana, Itália, França e Alemanha entre outras) devo ter montado dezenas de aparelhos, mas... nenhum dos que montei funcionou da forma que eu queria, o principal problema era a instabilidade em freqüência.
Após tantas tentativas fracassadas em montar um bom transmissor, eu simplesmente desisti deste hobby e passei a dedicar-me exclusivamente a área de áudio HI-FI.

Mas em um certo dia... ao respirar o ar ainda frio da manha fui novamente contaminado pelo "vírus" de FM...
... "amanheceu um dia de magia tropical..."
... comecei a cantar a canção... e quando dei por mim... estava sentado em frente a uma folha de papel, com uma caneta na mão, e a idéia fixa de projetar um bom gerador de FM, que é a unidade principal de qualquer transmissor de FM.

Isso foi na primavera de 1990.
Levei alguns dias para terminar o projeto, mas valeu a pena!

Descrição:

          Este transmissor é do tipo Phase Locked Loop (elo fechado de fase ou simplesmente PLL).
          Sua estabilidade é excelente!
          Foi todo construído com componentes discretos de primeira linha (a maioria deles de origem Alemã / Siemens).
          Testes práticos demonstraram uma qualidade de som superior à de muitas emissoras comerciais!
          Para transmissões em estéreo é preciso ligar o transmissor a um bom "gerador de estéreo" também conhecido como gerador multiplex (MPX), eu projetei e construí um gerador de estéreo de ótima qualidade com sistema DOLBY* e tudo o mais...
                                                                              ... mas esta é uma outra história...

Transmissão mono

Transmissão estéreo

          Com o intuito de melhorar a relação sinal ruído, as transmissões em FM na faixa destinada a rádio difusão comercial (no Brasil esta faixa vai dos 88.1 MHz aos 107.9 MHz) são feitas usando pré-ênfase (reforço das freqüências altas de áudio). No Brasil o padrão é 75 uS e na Europa 50 uS. A constante de tempo de 25 uS é utilizada nas transmissões codificadas em Dolby NR.
          Note que o gerador de FM não possui originalmente qualquer tipo de "pré-ênfase", isso é feito no MPX.
          No caso do FM-5000 não ser conectado a um gerador de estéreo (transmissão mono), uma rede
de compensação de freqüências deverá ser utilizada, na entrada de modulação, a fim de prover a devida pré-ênfase. Caso contrário teremos um som "abafado", devido à falta de agudos. Consegue-se isso por acrescentar uma rede RC, conforme a figura abaixo.

Pré-ênfase de 75 uS

Atenção: Somente acrescente estes componentes se o transmissor não estiver ligado a um gerador de estéreo.

Montagem:

          A montagem só deverá ser realizada por montadores experientes em RF.
          Especial cuidado deve ser tomado na escolha dos componentes, use somente componentes de boa qualidade.
          Os trimmers devem ser de porcelana com armaduras prateadas. (utilize os do tipo redondo e que fazem lembrar um pequeno capacitor variável).
          O cristal XTAL-1 de 6.144 MHz é facilmente encontrado no comercio especializado, com este XTAL a freqüência de transmissão será de 104,5 MHz, note que a freqüência de oscilação foi ajustada em 6,1470588 Mhz.
          Para saber qual a freqüência do XTAL que você deve usar, basta seguir a tabela 1.
          Por ex.: Para transmitir em 99,9 MHz, segundo a tabela a freqüência em TP-1 deve ser de "5,8764706 MHz", portanto use um XTAL o mais próximo possível deste valor e ajuste C2 para obter exatos 5,8764706 MHz.
Obs.: O capacitor ajustável C2 só permite pequenas correções na freqüência, se você não conseguir ajustar o transmissor para a freqüência desejada é bem provável que o valor escolhido para o XTAL esteja fora do limite de ajuste de C2. Neste caso a única alternativa é usar um outro XTAL.
Se você não encontrar no comercio um XTAL adequado, o que certamente ocorrerá...
Existe a alternativa de adquiri-lo sobre encomenda, alguns fabricantes de cristais dispõem desse tipo de serviço.
          Todo o circuito deve estar blindado e o uso de blindagem interestágios é indispensável.
          O LED-1 só emitirá luz se o circuito estiver funcionando de forma adequada.
          Q4 é um transistor de RF de média potência, o 2N4427 foi utilizado por estar disponível no momento da montagem, mas outros transistores de RF e menor custo podem ser utilizados.
          Com exceção de L5, todos os demais indutores são auto-suportados e com núcleo de ar.
          Esclareço que L2 e L3 não existem na versão broadcast, tais indutores existem somente na versão de laboratório.

L1 = 4 espiras, fio 18 or 19 AWG (1 mm).
Diâmetro interno de 5 mm - núcleo de ar.

.
.

L4 = 4 + 2 espiras, fio 18 or 19 AWG (1 mm).
Diâmetro interno de 5 mm - núcleo de ar.

.
.

O indutor L5, é um reator de RF, formado por 15 espiras
de fio 26 ou 27 AWG (0.4 mm) enroladas sobre um pequeno
bastão maciço de ferrite, medindo 1cm de comprimento e
diâmetro de aproximadamente 3 mm.
Esta bobina não é crítica e pode ter um diâmetro diferente.

.
.

Ferrite Bead

São pequenos "tubos" de ferrite (ferrita). Traspasse o ferrite bead
com um pedaço de fio nu e solde as extremidades do fio na placa
de circuito impresso. Tais ferrites podem ser encontrados com
facilidade em sucatas de rádios FM. Observe a fotografia abaixo
para maiores detalhes.

Ajuste da freqüência final de transmissão:

1- Conecte um freqüencímetro digital em TP-1.

2- Ajuste o trimer C2 conforme tabela abaixo.

Tabela 1

Freqüência em MHz

Freqüência em TP-1	Freqüência de Transmissão
5.1823529	88.1
5.1941176	88.3
5.2058824	88.5
5.2176471	88.7
5.2294118	88.9
5.2411765	89.1
5.2529412	89.3
5.2647059	89.5
5.2764706	89.7
5.2882353	89.9
5.3000000	90.1
5.3117647	90.3
5.3235294	90.5
5.3352941	90.7
5.3470588	90.9
5.3588235	91.1
5.3705882	91.3
5.3823592	91.5
5.3941176	91.7
5.4058824	91.9
5.4176471	92.1
5.4294118	92.3
5.4411765	92.5
5.4529412	92.7
5.4647059	92.9

Freqüência em TP-1	Freqüência de Transmissão
5.4764706	93.1
5.4882353	93.3
5.5000000	93.5
5.5117647	93.7
5.5235294	93.9
5.5352941	94.1
5.5470588	94.3
5.5588235	94.5
5.5705882	94.7
5.5823529	94.9
5.5941176	95.1
5.6058824	95.3
5.6176471	95.5
5.6294118	95.7
5.6411765	95.9
5.6529412	96.1
5.6647059	96.3
5.6764706	96.5
5.6882353	96.7
5.7000000	96.9
5.7117647	97.1
5.7235294	97.3
5.7352941	97.5
5.7470588	97.7
5.7588235	97.9

Freqüência em TP-1	Freqüência de Transmissão
5.7705882	98.1
5.7823529	98.3
5.7941176	98.5
5.8058824	98.7
5.8176471	98.9
5.8294118	99.1
5.8411765	99.3
5.8529412	99.5
5.8647059	99.7
5.8764706	99.9
5.8882353	100.1
5.9000000	100.3
5.9117647	100.5
5.9235294	100.7
5.9352941	100.9
5.9470588	101.1
5.9588235	101.3
5.9705882	101.5
5.9823529	101.7
5.9941176	101.9
6.0058824	102.1
6.0176471	102.3
6.0294118	102.5
6.0411765	102.7
6.0529412	102.9

Freqüência em TP-1	Freqüência de Transmissão
6.0647059	103.1
6.0764706	103.3
6.0882353	103.5
6.1000000	103.7
6.1117647	103.9
6.1235294	104.1
6.1352941	104.3
6.1470588	104.5
6.1588235	104.7
6.1705882	104.9
6.1823529	105.1
6.1941176	105.3
6.2058824	105.5
6.2176471	105.7
6.2294118	105.9
6.2411765	106.1
6.2529412	106.3
6.2647059	106.5
6.2764706	106.7
6.2882353	106.9
6.3000000	107.1
6.3117647	107.3
6.3235294	107.5
6.3352941	107.7
6.3470588	107.9

Conclusão:

          Como já mencionei, este é um gerador de FM e como tal sua potência de saída é muito pequena (somente alguns mW), portanto o seu alcance é limitado.
          Para aumentar o alcance da transmissão é preciso conecta-lo a um amplificador de RF e a uma boa antena, tudo bem montado e calibrado para não causar interferências de qualquer espécie.
          De preferência a amplificadores de RF com cavidade ressonante no tanque final.
          Infelizmente não é possível ajustar corretamente um transmissor sem o instrumental adequado (freqüencímetro, analisador de espectro, etc...).

Alcance reduzido

Grande alcance

Obs.: O FM-5000 versão LAB não está mais disponível nesta página. A versão LAB é destinada ao uso laboratorial e pode ser ligada diretamente a uma pequena antena ou então a entrada do receptor em teste, através de um atenuador. A versão broadcast fornece potência de aproximadamente 25mW e foi desenhada para ser conectada a um amplificador de RF.

Nota:

          Algumas emissoras de radio comunitárias estão adquirindo transmissores comerciais a um custo elevado, muitas vezes estes aparelhos são fabricados a partir de KITS de baixa qualidade disponíveis no mercado exterior, ou seja, algumas empresas compram KITS pré-montados por outras companhias (geralmente européias*), inserem estes KITS em um gabinete metálico e revendem isso com uma margem de lucro que em muitos casos ultrapassa aos 2000%! Algumas vezes estes aparelhos são vendidos como sendo equipamentos de uso profissional.
          Tendo em vista que uma emissora de radio, seja ela comercial, livre ou comunitária, instalada no Brasil deve atender e auxiliar a sociedade brasileira, nada mais justo que o equipamento utilizado também seja fabricado inteiramente no Brasil.
          "O FM-5000 é um excelente gerador-transmissor de FM e seu custo é muito baixo, qualquer técnico com boa experiência em RF poderá realizar a montagem, além disso o FM-5000 é nacional, o projeto está disponível gratuitamente nesta página e foi projetado por alguém que realmente gosta de radiodifusão em FM!"
           * Muitos aparelhos (ou KITS) importados não funcionam adequadamente no Brasil devido ao padrão europeu de transmissão ser diferente do brasileiro.

Importante:

Em muitos países a transmissão de rádio sem a devida autorização por parte das autoridades "competentes" constitui crime! O Brasil é um exemplo... Gente sem a menor competência tem concessão para levar ao ar todo o tipo de lixo, mas se você quiser realizar um trabalho de qualidade mesmo que sem qualquer interesse comercial...
Portanto para evitar dores de cabeça informe-se junto ao órgão responsável pela fiscalização das telecomunicações com respeito às leis de rádio difusão que vigoram em seu país, antes de por no ar um transmissor de rádio.

Obs. - O circuito integrado U5 é o B553 (B553AC) da NEC. O mesmo também era comercializado com o código uPB553, ou uPC553. Este circuito integrado está atualmente fora de linha, mas quando publiquei o projeto do FM-5000 ainda era possível encontrar o B553 em algumas lojas, mas alguns meses após a sua publicação ficou bastante difícil adquirir tal CI.

O mesmo aconteceu com o MC1648 (U4).
Parece que a grande procura por tais CIs acelerou as vendas e conseqüentemente o fim dos estoques. Por isso, antes de iniciar a montagem do FM-5000 é importante verificar a disponibilidade de tais componentes.

.Nota - Ao imprimir os desenhos das PCBs (PCIs) confira as medidas com as especificadas, caso haja divergência (geralmente há), será necessário ajustar a configuração do seu equipamento para que a impressão ocorra em tamanho real.

* A palavra "DOLBY" é marca registrada dos laboratórios Dolby.

1997

Carregue a imagem, ou utilize os links abaixo para navegar neste Site.