Sarasvatī’s true play

Para a recepção do sinal resultante da transmissão directa em VHF dos dados coligi- dos pelos satélites, fez-se uso de um receptor FM comercial de cinco canais, controlado por cristais e optimizado para o funcionamento na banda dos 137 MHz.

Figura 3.8: O receptor Hamtronics R139 nas suas sucessivas etapas. Partindo da esquerda e no sentido do movimento dos ponteiros do relógio: a placa de circuito impresso, o circuito após assemblagem, o protótipo em fase de testes e o receptor alinhado, testado e em versão funcional.

Para deixar claro o princípio de funcionamento do receptor, o circuito integral do receptor de sinal foi subdividido em pequenos blocos e analisado no decurso dos parágrafos seguintes.

Figura 3.9: Esquema electrónico da etapa de entrada, amplificação e mistura do sinal, no receptor implementado.

Deste modo, e segundo o esquema da figura 3.9, o sinal VHF proveniente da antena é amplificado pelo transístor (FET) Q2, no esquema. O ajuste de impedâncias entre a antena e o receptor é feito no circuito à entrada do transístor Q2 referido anteriormente.

O circuito que se pode observar à saída do transístor tem por finalidade a rejeição de interferência de sinais com frequências afastadas da banda desejada. Posteriormente, o sinal é encaminhado para o transístor Q3, que converte o sinal original, na banda dos 137 MHz num sinal de frequência intermédia de 10,7 MHz, que é, de seguida, transferido para o amplificador de frequência intermédia U1.

Figura 3.10: Esquema electrónico da etapa de mistura e injecção de sinal, no receptor implementado.

Na figura 3.10, o sinal de injecção para o transístor Q3, que funciona como mis- turador, é obtido a partir de um dos cinco osciladores de cristal, Q4 a Q8, que são seleccionados pelo circuito de detecção. O sinal, na banda dos 14 MHz, originado pelo cristal seleccionado, é triplicado à saída do colector do cristal, no circuito constituído pelas bobinas L4 e L5, dando, deste modo, origem a um sinal na banda dos 42 MHz. Este sinal é novamente triplicado no transístor Q9 para a banda dos 126 MHz.

Prosseguindo com a análise do circuito, o sinal de frequência intermédia de 10,7 MHz é processado por um amplificador de frequência intermédia U1, conforme se ilustra na figura 3.11.

Figura 3.11: Esquema electrónico da etapa de amplificação, detecção e processamento de sinal, no receptor implementado.

O circuito instalado entre os pinos 1 e 2 do circuito integrado MC3361BP forma um oscilador de 10,245 MHz, cujo sinal é utilizado internamente para converter o sinal de entrada, no pino 16, para 455 kHz, no pino 3. Um filtro cerâmico entre os pinos 3 e 5 assegura a selectividade entre canais adjacentes. O sinal de 455 kHz é convertido para áudio a partir de um circuito de detecção entre os pinos 6 e 8. Nesse circuito, a bobina de quadratura L8, determina a frequência central do detector, ao passo que a resistência R4 determina a largura de banda de modulação.

O percurso do sinal prossegue, até ao pino 9 do circuito integrado. Assim, o sinal áudio ou ruído branco, detectados no pino 9, são aplicados ao controlo de volume, blo- quenado o condensador C12, minimizando parcialmente a importância da rede consti- tuída pela resistência R5 e o condensador C11. O pino 14 é o colector de um interruptor de squelch1 _{dentro do circuito integrado U1. Este transístor é controlado pelo sinal de}

corrente contínua no pino 12, permitindo assim o silenciamento do receptor quando é detectado apenas ruído. Ainda dentro do circuito integrado U1, destaca-se a existência de um amplificador operacional entre os pinos 10 e 11 que funciona como um filtro passa-banda activo, sintonizado para uma frequência próxima de 10 kHz, detectando assim ruído branco acima da banda de frequência de áudio normal. Este filtro activo é formado pelas resistências R6, R7 e R8, bem como pelos condensadores C13 e C14.

O sinal áudio do controlo de volume é aplicado ao alto-falante e à saída de demo- dulação, sendo previamente amplificado pelo amplificador de potência U2 (LM380N). A malha constituída pelo condensador C5 e a resistência R3 destina-se à supressão parasitária, não tendo sido utilizada.

Já no que diz respeito à selecção de canais, esta é feita através do circuito de pes- quisa, constituído pelos circuitos integrados U4 (uma porta NOR) e U5(um contador).

1_{Um circuito electrónico que corta a saída do receptor quando o sinal desejado é demasiado fraco} para a recepção da informação pretendida, devido à predominância de ruído.

Figura 3.12: Esquema electrónico da etapa de selecção de canais e busca automática, no receptor implementado.

Assim, o contador U5 opera a uma taxa de 4 pulsos por segundo, permitindo assim a activação de cada canal por um período de 0,25 s, intervalo de tempo suficientemente longo para que o circuito de squelch responda, se detectar um sinal activo para a frequência em questão. Estando o pino 13 de U5 activo, o circuito de recepção alterna sequencialmente entre os cinco canais disponíveis. O contador detém-se quando o sinal de activação, ainda no pino 13, é removido. A saída seleccionada do contador é uma corrente utilizada para activar o respectivo LED e o oscilador do canal. A tensão de saída é limitada pelo LED a cerca de 2 V. Este valor de tensão actua sobre o transístor do oscilador correspondente ao canal seleccionado.

O controlo da busca de canais é feito pelo circuito integrado U4. Quando o interrup- tor "SCAN"do receptor se encontra na posição "AUTO", a saída é controlada pelo sinal do interruptor operado pela portadora (COS, carrier operated switch), proveniente do circuito de squelch. Quando este circuito é fechado, o contador é activado, verificando- se a mudança sequencial de canais. Por outro lado, quando o circuito de squelch se abre em virtude de um sinal recebido, o contador detém-se nesse canal. Quando o interruptor "SCAN"se encontra na posição "MAN", uma tensão positiva proveniente da resistência R12 é constantemente aplicada ao pino 12 de U4, mantendo assim ac- tivo o contador. Contudo, a tensão positiva ao longo de R13 desactiva o oscilador, mantendo-se este num único canal.

Finalizada a instalação de todos os componentes do receptor, torna-se necessário proceder ao alinhamento do mesmo, verificando tensões de entrada e fazendo variar as capacidades dos condensadores variáveis e a indutância das bobinas, de forma a obter o máximo nível de saída de sinal para as frequências desejadas.

Em conformidade com o que foi referido, a etapa de alinhamento constitui um pro- cesso moroso, mas de crucial importância para o correcto funcionamento do receptor e

compreende várias etapas, que foram efectuadas rigorosamente. Assim, numa primeira instância, foram verificadas as tensões de entrada no receptor, assegurando os valores correctos de funcionamento. De seguida, já na etapa de alinhamento, fez-se uso de um gerador de sinal RF, procedendo então ao ajuste fino das capacidades e indutâncias nos circuitos ressonantes de cada canal, com o objectivo de obter um óptimo ponto de funcionamento para as frequências desejadas.