Docente: Tobias de Aguiar Contacto: 82 60 74 803 Agosto, 2013 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 1 Introdução aos receptores (1ª, 2ª semana) Receptor de cristal de galena (3ª semana) Receptor regenerativo (3ª semana) Receptores reflex (4ª semana) TPC I Introdução aos RX superheterodinos (4ª semana) Teste 1 (5ª semana) Receptores de AM. (5ª, 6ª semana) Laboratórios (7ª, 8ª,9ª, 10ª) . Elaboração de relatórios (TPC II) TPC III Receptores de FM (11ª, 12ª,13ª semana) Teste II (14ª semana) Receptores de televisão (14ª,15ª, 16ª semana) Teste III (17ª semana) Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 2 Receptor de radio é um dispositivo capaz de receber energia de RF irradiada por um transmissor. A maior diferença entre os vários tipos de receptores está, provavelmente, no modo que eles desmodulam o sinal recebido. Por vez, isso dependerá do tipo de modulação empregue, sendo elas modulação em amplitude, modulação em frequência, faixa lateral única ou qualquer outra forma. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 3 R - Resistência X – Símbolo de reactância XL – Reactância Indutiva XC – Reactância Capacitiva Z – Impedância L - Indutância - Henry(H) C - Capacidade - Farad(F) Q - Factor de qualidade Reactância é a oposição oferecida a passagem da corrente alternada por circuitos reactivos (que contêm XL ou XC ou ambos) Impedância é a oposição a passagem da CA oferecida por circuitos que contêm R +X. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 4 Existem basicamente dois tipos de circuitos ressonantes, os circuitos ressonantes paralelos (fig.1) e os circuitos ressonantes série (fig.2). Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 5 Mas como é que é possível um receptor de radio capatar somente a frequência duma determinada estação emissora de entre milhares existentes e rejeitar as outras? Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 6 Um receptor de rádio possui esta habilidade de seleccionar as frequências desejadas e rejeitar as outras graças ao circuito ressonante. O QUE É UM CIRCUITO RESSONATE ? Se, por exemplo prendermos uma palheta metálica num torno e a fizermos vibrar, existirá uma frequência à qual a referida palheta, devido ás suas características mecânicas (material, largura e comprimento) vibrará mais intensamente, essa será a frequência de ressonância dessa palheta, este principio aplica-se à vibração das cordas de uma viola, cada corda vibra a uma determinada frequência, que é dada pela sua espessura, comprimento e material com que é fabricada. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 7 Do mesmo modo quando queremos sintonizar uma determinada frequência num rádio ou emitir uma determinada frequência num emissor, precisamos de construir um circuito sintonizado ou ressonante, e o que é isto afinal? Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 8 É um circuito electrónico muito simples, constituído por uma bobine de fio e um condensador, e que devido ás suas características eléctricas (Indutância da bobine e Capacidade do condensador) irá funcionar (oscilar é o termo apropriado) a uma determinada frequência. Estes circuitos em electrónica designam-se por circuitos ressonantes ou circuitos tanques. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 9 Existem basicamente dois tipos de circuitos ressonantes, os circuitos ressonantes paralelos (fig.3) e os circuitos ressonantes série (fig.4). Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 10 Os circuitos ressonantes em paralelo oferecem o máximo de oposição à frequência de ressonância do circuito, quer isto dizer que oferecem grande impedância a frequência de ressonância do circuito, e deixam passar, quase sem oposição, todas as outras frequências que sejam diferentes da frequência de ressonância. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 11 Os circuitos ressonantes em série funcionam ao contrário dos primeiros, ou seja, oferecem o mínimo de oposição à frequência ressonante do circuito quer isto dizer que deixam passar através deles sem oposição quase nenhuma a frequência de ressonância e oferecem o máximo de oposição a todas as frequências que se afastem da frequência de ressonância do circuito. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 12 Um circuito tanque entra em ressonância quando a reactância capacitiva Xc for igual a reactância indutiva XL, isto é: Xc=XL. Como Xc=1/2πFC e XL=2πFL, então, 1/2πFC=2πFL ⇔ F=1/2π√LC ou em que F=frequência em ciclos L=indutância em micro henry (µH) e C=capacidade em microfarad (µF). Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 13 Suponhamos que queremos frequência de ressonância do fig.5, e que os valores de L1= C1= 500 pF (500 pF equivale então temos: calcular a circuito da 202,6 µH e a 0,0005µF) Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 14 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 15 Arredondando, temos que este circuito vai ser ressonante á frequência de 500Kc, (ondas médias) como é obvio, para um dado valor de L/C se aumentarmos o valor de L e baixarmos C, ou vice-versa nas devidas proporções vamos ainda ter um circuito ressonante à mesma frequência. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 16 Assim, se um circuito tanque em paralelo ou em série estiver sintonizado para 500 kHz por exemplo, e ligarmos nos seus extremos um gerador de RF de frequência variável(01000kHz) e um voltímetro, notaremos que a medida que formos variando a frequência do gerador de 0-500kHz a tensão no voltímetro sobe e de 500-1000kHz a tensão decresce porquê? Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 17 O factor de qualidade Q de um circuito ressonante em série é definido como a razão entre a potência reactiva no indutor ou do capacitor e a potência média no resistor na frequência de ressonância: Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 18 Se colocarmos um gerador de RF de frequência variável nos extremos de um circuito tanque obteremos o gráfico da figura 6. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 19 Existe uma faixa de frequência na qual a corrente está próxima do valor máximo, e a impedância, do valor mínimo. As frequências correspondem a 0,707 da corrente máxima são denominadas: –Frequência de banda –Frequência de corte –Frequências de meia potência ou frequências de canto (f1e f2) Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 20 Curvas aproximadas para circuitos ressonantes série e paralelo A faixa entre (f1e f2) é conhecida como largura de banda(bandwidth – BW) •Frequências de meia potência é dada por Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 21 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 22 Porque o ganho num circuito ressonante é maior na frequência de ressonância e menor nas restantes frequências, isto é, um circuito ressonante deixa passar somente as frequências que estiverem na mesma frequência de ressonância do circuito e rejeita as restantes frequências. Este é o princípio usado pelos RXs de radio para selecção de determinada estação emissora. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 23 A largura de banda de um filtro passa-faixa é a parte da resposta em frequência do filtro que está situada na faixa de 3dB (70% Vmax) da resposta na frequência central (valor de pico). Ou seja, ela é a diferença entre f2 e f1 em um filtro passa-faixa. Fig. Fc é a frequência central da banda passante, ou seja, é a frequência de ressonância do circuito LC. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 24 B=f2-f1 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 25 Sua Largura de Banda em radianos/segundo será: Largura de Banda em Hertz: O Fator Q (Fator de Mérito ou de qualidade): Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 26 Para um único circuito LC paralelo sem realimentação regenerativa, a Largura de Banda (B) é igual a Frequência (F) sintonizada dividida pelo fator de mérito ( Q ) do circuito: B= F/Q B: Largura de Banda Q: Fator de Mérito ou Fator de Qualidade do circuito tanque; Ainda : Q= Z/R Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 27 Onde Z é a impedância Reativa do circuito tanque LC e R representa as perdas por resistência que se traduzem em energia degradada (térmica), responsável pelo amortecimento das oscilações sobre o circuito LC. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 28 A antena funciona como o gerador de RF (anteriormente explicado) que capta vários sinais de RF existente no espaço. A antena é ligada ao circuito tanque como ilustam as figuras Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 29 Já pensaram na magia que existe em ouvirmos uma voz, uma musica ou uma imagem no nosso receptor de rádio ou televisão que viajou dezenas, centenas ou mesmo milhares de Kilometros no espaço a uma velocidade estonteante de trezentos mil kilometros por segundo?, a uma velocidade destas podíamos dar sete vezes a volta ao nosso planeta num segundo, ou podia-mos ir da terra à lua num segundo apenas! incrível não? Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 30 A Voz só por si pouca distância consegue atingir no espaço, sabemos disso pela experiência do dia a dia, mesmo que tu gritasses a plenos pulmões, a tua voz seria audível, quando muito a uns 500metros. O som viajando vagarosamente a 340metros por segundo (comparado com os 300 000Km por segundo da luz e ondas de rádio) deixa de ser audível a poucos metros da fonte devido aos choques e dispersão nas moléculas de ar. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 31 Para que a voz, imagem ou uma comunicação de dados se possa propagar no espaço e percorrer grandes distancias precisa de um meio de transporte que a leve à velocidade da luz pela imensidão do espaço, precisa de uma nave espacial por assim dizer. Esse meio de transporte existe, é conhecido há cerca de dois séculos e utilizado à muito menos tempo, chama-se rádio frequência RF ou portadora, ou ainda "carrier" em Inglês e é muito fácil de produzir uma portadora em electrónica e os circuitos que a produzem chama-se osciladores de rádio frequência. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 32 O Emissor só tem de "colar" o som ou vídeo proveniente, por exemplo, de um microfone ou DVD a uma portadora que a transportará no espaço, chama-se a este processo "modular a portadora" e à nova onda obtida chama-se uma onda de frequência modulada . A operação a efectuar pelo receptor terá de ser o inverso, ou seja, o receptor capta a onda de rádio frequência modulada através da antena, retira-lhe a informação que foi "colada" à portadora amplificando-a posteriormente e elimina a portadora que agora de nada serve, (apenas serviu como meio de transporte através do espaço à nossa informação). Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 33 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 34 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 35 Receptor é um equipamento eletrónico que capta o sinal desejado, rejeita o sinal indesejado e desmodula a portadora para recuperar o sinal modulante original (informação). Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 36 Um receptor de rádio é basicamente constituído por: 1) um circuito sintonizado (circuito receptor de alta frequência) que recebe e separa os sinais das diversas estações captadas pela antena. 2) um circuito desmodulador, É um circuito que recupera a informação que foi modulada à portadora (no caso da voz ou musica são sinais de baixa frequência que os nossos ouvidos captam) A Portadora é uma espécie de veiculo que apenas serviu para transportar a nossa voz através do espaço, sendo no processo de desmodulação eliminada. 3) Um circuito amplificador de baixa frequência, destinado a a amplificar os sinais de voz ou musica já desmodulados e que chegam bastante fracos. 4) Um elemento reprodutor de som (altifalante ou auscultadores) ou imagem (ecrãs, ou monitores) 5) Um circuito de alimentação destinado a alimentar os circuitos anteriores Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 37 • • • • • • As características mais importantes dum RX de rádio são as seguintes: Selectividade Sensibilidade Estabilidade Razão sinal/ruído Fidelidade. Banda de frequências Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 38 Sensibilidade, é a capacidade dum receptor em responder aos sinais recebidos, isto é, quanto melhor for a sensibilidade, melhor será a resposta do Rx para sinais muito fracos. Selectividade, é a habilidade dum receptor em seleccionar uma só frequência(estação) e rejeitar as outras Razão sinal/ruído, é a razão entre o sinal recebido e o ruído gerado no próprio Rx. Quanto menor for o ruído maior será a sensibilidade. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 39 Estabilidade, é a capacidade dum receptor em manter estável o sinal recebido em qualquer condição. Fidelidade, é a capacidade dum receptor de reproduzir fielmente o sinal transmitido por uma estação emissora A banda de frequências, refere-se a gama de frequências nas quais um receptor pode operar. Assim, podemos encontrar Rxs que operam somente em OM, OC, FM ou em todas. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 40 Receptores de AM – recebem sinais de transmissores de AM que podem ser de ondas longas, ondas médias ou ondas curtas. Receptores de FM – recebem sinais de transmissores de Receptores de TV – recebem sinais de televisão que Receptores de RADAR – recebem sinais radares FM que podem ser em VHF ou UHF. podem ser em VHF ou UHF Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 41 Os primeiros receptores de rádio (anteriores mesmo ás válvulas electrónicas) utilizaram como detectores o cristal de Galena (antepassado do diodo), a galena é um cristal de óxido de chumbo que tem propriedades rectificadoras, ou seja de deixar passar a corrente eléctrica apenas num sentido (tal como os actuais diodos de germânio ou silício o fazem) este cristal foi durante os primeiros anos a base das comunicações à distancia. A sua afinação era difícil pois era necessário procurar através de um fio condutor o ponto sensível do cristal. Por isso neste esquema é utilizado com vantagem (até porque este cristal não deve ser fácil de encontrar) os diodos vulgares. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 42 É um receptor de rádio que não utiliza qualquer alimentação, isto porque a energia de que necessita é retirada da própria onda de rádio que se propagou no espaço. O esquema básico completo é dado na figura abaixo, onde também se mostra a forma de onda que chega à nossa antena .Este é sem duvida o receptor de rádio mais simples e mais fácil que se pode construir...e funciona mesmo!. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 43 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 44 O Circuito sintonizado é constituído por L1 e C1, e a forma de onda ás extremidades deste circuito captadas pela antena será uma onda modulada. Os resultados de um receptor deste tipo dependem essencialmente da qualidade da construção de L1 que aqui (para a gama de ondas médias) é realizada por 75 espiras de fio fino de 0,2mm enroladas num pedaço de ferrite proveniente de um velho receptor podendo tratar-se de um modelo plano de 18mm de largura e 50mm de comprimento, ou ainda um modelo redondo normal de 10 a 12mm de diâmetro. As espiras são enroladas sobre uma base de cartão que deslizará na ferrite a fim de poder facilitar a sintonização das estações, uma maneira de realizar a bobina será colar uma faixa de fita isoladora sobre a ferrite com a cola virada para cima e depois enrolar sobre essa cola as espiras de fio juntas. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 45 O Circuito Desmodulador está a cargo de D1, este diodo apenas deixa passar os semiciclos positivos da onda. A antena geralmente é de 15 m de fio cru, (A) circuito ressonante é formado por uma bobina e um capacitor, em que um deles é variável, assim podendo sintonizar frequências na faixa de banda AM. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 46 (C) Filtro "passa-baixa" do tipo RC (resistor-capacitor) tem por finalidade filtrar as altas frequências, sua frequência de corte é dada pela seguinte expressão: (D) Sinal, sintonizado, rectificado e filtrado é transmitido directamente a um transdutor de alta impedância (geralmente 2KΩ ) do tipo transdutor de cristal como monofone (altofalante). Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 47 O Circuito Sintonizado (L e C1), é a parte essencial deste receptor, e não é mais que um circuito ressonante paralelo este circuito tem a vantagem de apresentar o máximo de sensibilidade (intensidade máxima do sinal captado) e a desvantagem de apresentar o mínimo de selectividade (poder de separação das estações sintonizadas), isto porque este tipo de circuito, chama acoplamento directo, está ligado entre a antena e a terra, e a antena/ terra apresenta uma grande capacidade em paralelo com C1, aumentando-lhe portanto a capacidade. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 48 Para resolver este problema, ou seja aumentar a selectividade, comprometendo um pouco a sensibilidade podemos optar pelo circuito abaixo descrito em que C3 pode ou não ser variável, e ficando em série com C1, tende a baixar a capacidade do sistema. Chama-se este circuito de acoplamento electrostático. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 49 Ainda dentro do espírito puramente didáctico deste receptor podemos melhorá-lo acrescentando-lhe um andar amplificador (ou melhor pré-amplificador) que permite uma recepção mais confortável num auricular (Fig.7). Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 50 Os sinais desmodulados provenientes do diodo D1 (notar que aqui o diodo está ao contrário devido ao transístor ser um NPN ( são aplicados à base de um transístor NPN que os amplifica. Estes sinais de áudio frequência débeis que são aplicados à base do transístor estão presentes no colector do transístor já amplificados sendo entregues aos auscultadores para os reproduzir. A resistência de 1Mhom colocada entre a base e o colector do transístor serve para o polarizar e C2 não permite que os sinais de áudio frequência aplicados à base "fujam" para a terra permitindo ainda que sinais indesejáveis de rádio frequência presentes na base se escoem para terra. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 51 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 52 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 53 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 54 Em 1912, com o advento das válvulas triodo termoiônicas por Lee De Forest (também chamadas de “Audion”) , Edwin Howard Armstrong desenvolveu o primeiro receptor com estágio de amplificação do sinal de RF presente na antena, patenteando o receptor regenerativo em 1914. Em 1922, o mesmo Armstrong patenteou o receptor super regenerativo, sendo um aperfeiçoamento do primeiro. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 55 Armstrong inventou ainda o receptor super-heteródino, que seria o sistema receptor mais utilizado no mundo até os dias de hoje. Lee De Forest manteve uma batalha jurídica contra Armstrong sobre a invenção do regenerativo, até que, em 1934, a Suprema Corte dos Estados Unidos deu ganho de causa a Forest, contrariando toda a comunidade científica. Armstrong suicidouse em 1954 (ref-2). Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 56 Ele concluiu que parte da corrente de saída da placa da válvula podia ser alimentada de volta e sintonizada na sua grade , desta maneira reforçando sobremaneira a intensidade dos sinais captados. Isso se constitui em um circuito oscilador de RF, que é a base do detetor super regenerativo. Este Rx tem boa sensibilidade mas fraca selectividade. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 57 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 58 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 59 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 60 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 61 Modernamente, os receptores super regenerativos voltaram a ter importância sobretudo em sistemas de rádio-controle de curto alcance como por exemplo: sistemas de controle remoto de abertura de portas de garagens, brinquedos rádiocontrolados, robôs e walkie-talkies simples, sobretudo devido a simplicidade de seus circuitos, sensibilidade e pelo fato de possuírem uma ampla banda passante, o que torna sua sintonia muito versátil. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 62 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 63 Consiste dum circuito com um único transístor que amplifica tanto os sinais de RF assim como os de BF. Os sinais de RF captados pela antena de ferrite (OL ou OM), são introduzidos na base do transístor através do capacitor C1 (depois de seleccionados pelo circuito tanque). Este sinal amplificado é detectado pelo diodo “D” através do capacitor C2. O sinal de BF obtido é amplificado pelo mesmo transístor e através de CH2 e C4 para estágios seguintes. É necessário que os sinais de RF e de BF estejam bem separados para evitar instabilidade. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 64 As bobinas de choque CH1 e CH2, bloqueiam a passagem da RF e deixam passar somente a BF. O potenciómetro R2 permite ajustar a percentagem de BF que passa pelo reflex e controlar uma eventual instabilidade Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 65 Até pouco antes da Segunda Guerra Mundial, muitos receptores foram do tipo TRF, do qual o diagrama em blocos está apresentado na figura que se segue. Quando o receptor TRF foi primeiramente introduzido, ele foi um grande aperfeiçoamento nos tipos até então empregados: receptor a cristal mestre, regenerativo e superregenerativo. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 66 É um tipo de receptor de rádio que é composto de um ou mais estágios do amplificador de frequência de rádio (RF) sintonizado, seguidos por um circuito detector (desmodulador) para extrair o sinal de áudio e, geralmente, um amplificador de frequência de áudio Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 67 Dois ou talvez três amplificadores de radiofrequência, todos sintonizados em conjunto, foram empregados para seleccionar e amplificar a frequência de entrada e, simultaneamente, rejeitar todos os outros sinais. Após o sinal ser amplificado a um nível adequado, este era desmodulado ou detectado e alimentava um alto falante, depois de ter passado através de apropriados estágios amplificadores de áudio. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 68 Tais receptores foram simples para a construção e alinhamento de freqüência na radiodifusão _ 535 a 1640 kHz, mas eles apresentavam dificuldades em freqüências mais altas. Essas dificuldades foram, principalmente, por causa do risco de instabilidade, associado com o alto ganho, obtido em uma única freqüência para um amplificador multiestágios. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 69 Também, foi incapaz de fornecer suficiente seletividade em altas freqüências, em parte como resultado do emprego restrito de circuitos de sintonia simples. Não foi possível empregar amplificadores de dupla sintonia em radiofreqüência nesses receptores, embora fosse constatado que eles, naturalmente, produziriam melhor seletividade em relacção aos seus predecessores. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 70 O receptor TRF é um receptor simples e lógico; uma pessoa com conhecimentos superficiais de comunicações, provavelmente esperaria que todos os rádios receptores deveriam ter essa forma. As virtudes desse tipo, no qual não é mais empregado, exceto como um receptor de freqüência fixa, em aplicações especiais, são sua simplicidade e alta sensibilidade. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 71 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 72 O Rx superheterodino (muitas vezes abreviado a superhet), inventado pelo engenheiro norte-americano Edwin Howard Armstrong em 1918 durante a 1ª Guerra Mundial, usa mistura de frequências ou heteródino para converter um sinal recebido numa frequência fixa intermédia (IF), que pode ser mais convenientemente processada do que a frequência rádio portadora original. O receptor superheterodino foi criado com o objectivo de reduzir os problemas do receptor AM-DSB padrão no que se refere a baixa selectividade. Um receptor deve poder operar em diversas frequências de recepção bem próximas entre si. A selecção, ou a sintonia, do canal escolhido de modo a minimizar a o sinal dos canais adjacentes, a selectividade torna-se então indispensável. Uma solução é a utilização de um canal de frequência fixa, denominado de frequência intermediária (FI), onde as principais etapas de ganho e filtragem de um canal se concentrarão. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 73 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 74 Amplificador de Rádio Frequência e de Frequência Intermediária - são amplificadores para uma estreita faixa de frequência. Sua estrutura consiste essencialmente na associação de elementos amplificadores activos com transistores e filtros passa faixa. Oscilador Local – são circuitos geradores de sinal senosoidal puro, ou de baixo conteúdo harmónico. Deve possuir, portanto frequência estável e baixíssima distorção. Misturadores e Conversores – são circuitos que permitem efectuar a translação de frequência de um sinal de uma frequência para outra, Para isso, utilizam dispositivos não lineares e podem estar associados a um filtro para a selecção da frequência desejada. Demoduladores – são circuitos responsáveis pela recuperação do sinal modulante em sua forma original (digital ou analógica). Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 75 Esse estágio tem o objectivo de realizar três funções: 1- Sintonizar e amplificar os sinais recebidos pela antena ou pelo amplificador de R.F presente em alguns modelos mais elaborados. Gerar um sinal não modulado a uma frequência de valor maior que o da frequência sintonizada. Esse valor a maior, é a frequência estipulada no projecto para ser a F.I. (frequência intermediária). Sempre que a sintonia do receptor for alterada, essa frequência deverá ter o valor lido no dial do rádio somado à frequência intermediária (F.I.) O valor dessa frequência não é padronizado, e varia entre 115khz e 480khz; dependendo do fabricante. 2- Misturar o sinal recebido com o gerado localmente (daí o termo oscilador local). Manter a diferença constante entre o sinal sintonizado e o gerado no circuito. Finalmente entregar um sinal modulado denominado “Frequência Intermediária”, que será processado no próximo estágio do receptor: O canal de F.I. 3- Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 76 Exemplo: Imaginemos um circuito oscilador no qual a frequência gerada é de 455 kHz maior que a frequência sintonizada em um dado momento. Consideremos que na antena (circuito ressonante) foi sintonizada a frequência de 1000 kHz. O oscilador estará então gerando a frequência de 1455 kHz. Na saída teremos as seguintes leituras: 1000 kHz - sinal sintonizado. 1455 kHz - sinal produzido pelo oscilador local. 2455 kHz - soma dos dois sinais. 455 kHz - diferença entre os dois primeiros. Dos sinais acima, na prática, usa-se apenas o de 455khz, que é a Frequência Intermédia. Esse sinal de frequência constante para qualquer valor sintonizado, é modulado (contém informação de áudio) pelo transmissor (estação de rádio) que estamos sintonizando, ou mesmo por um gerador de sinais de bancada. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 77 A frequência intermediária não pode ser alta nem baixa. A seguir, estão enumerados os maiores factores influentes na escolha da frequência intermediária em qualquer sistema particular: 1 - Se a frequência intermediária é muito alta, pobre selectividade e pobre rejeição do canal adjacente resultará; 2 - Um alto valor da frequência intermediária aumenta as dificuldades de se ter os circuitos sintonizados na mesma frequência, tracking. 3 - Uma frequência intermediária muito baixa torna a selectividade também aguda, cortando as faixas laterais. Esse problema aparece por que o factor de mérito, Q, deve ser baixo, quando a frequência intermediária é baixa, e desta forma o ganho por estágio será reduzido. Desta forma, em um projecto o mais provável é aumentar o factor de mérito, Q, do que o aumento do número de amplificadores de frequência intermédia; 4 - Se a frequência intermediária é muito baixa, a estabilidade de frequência do oscilador local deve ser feita correspondentemente maior por que qualquer flutuação na frequência será agora em proporções maiores na baixa frequência intermediária do que em uma frequência intermediaria alta; A frequência intermediária não deve cair dentro da faixa de sintonia do receptor, ou além de ocorrer instabilidade e heterodinagem interferente na forma de apito que será ouvida, torna-se impossível de sintonizar as faixas de frequência imediatamente adjacentes as da frequência intermediária. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 78 1 - Receptores padrões de radiodifusão de AM, sintonizados de 540 a 1650 kHz, talvez de 6,0 a 18,0 MHz, e possivelmente em toda a faixa de ondas longas europeias de 150 a 350 kHz, empregam a frequência intermediária dentro da faixa de 438 a 465 kHz, com o valor de 455 kHz a frequência mais popular, tornando-se cada vez mais comum; 2 - AM, SSB e outros receptores empregados para ondas curtas ou recepção em VHF tem a primeira frequência intermediária, frequentemente, na faixa em torno de 1,6 a 2,3 MHz; tais receptores têm duas ou mais frequências intermediárias diferentes; Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 79 O amplificador de frequência intermediária é um amplificador de frequência fixa, com a função muito importante de rejeitar as frequências indesejáveis. Contudo, amplificadores de frequência intermediária empregando um transmissor FET ou circuitos integrados geralmente, são, e as válvulas continuamente serão, duplamente sintonizados na entrada e na saída, enquanto que amplificadores empregando transistores bipolares muitas vezes são de sintonia simples. Embora um circuito duplamente sintonizado rejeita melhor as freqüências adjacentes em comparação a um circuito de sintonia simples, amplificadores a transistor bipolar empregam circuitos de sintonia simples para melhorar o acoplamento entre os estágios. A razão é simplesmente por que um maior ganho pode ser obtido deste modo em função da necessidade de derivações nas bobinas dos circuitos sintonizados. Essas derivações podem ser requeridas para obter a máxima transferência de potência e uma redução no amortecimento do circuito envolvido. Deve-se relembrar que a largura de faixa de um circuito sintonizado depende de seu fator de mérito, Q Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 80 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 81 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 82 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 83 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 84 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 85 De maneira a poder operar com uma ampla faixa de valores de intensidade de sinal de entrada, um rádio receptor deve possuir algum artifício de controle automático de ganho. Por exemplo, um celular operando muito próximo um muito longe de uma ERB (Estação Rádio Base) deve operar em todas as situações possíveis sem perder o sinal e sem saturar o receptor. Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 86 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 87 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 88 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 89 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 90 Esquema de RX de onda média Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 91 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 92 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 93 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 94 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 95 Receptor XIRICO Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 96 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 97 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 98 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 99 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 10 0 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 10 1 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 10 2 Tobias de Aguiar, ENA 2019 9/4/2023 10 3