Receptor FM
Um receptor FM, ou ainda rádio FM, consiste em um equipamento capaz de sintonizar, demodular e amplificar sinais modulados em frequência.
Existem, basicamente, três tipos de rádio FM : o receptor de conversão direta; o super-regenerativo; e o super-heteródino. Este último é o tipo normalmente disponível comercialmente.
Tipos de circuitos
editarReceptor por conversão direta
editarO receptor por conversão direta pode ser dividido em três blocos: sintonia; detecção; amplificador de saída.
O bloco de sintonia consiste em um circuito ressonante cuja frequência de ressonância é ajustada de acordo com a emissora que se deseja sintonizar. O sinal sintonizado é levado ao detector de FM. O sinal de áudio retirado da etapa de detecção é levado ao amplificador de saída.
Este tipo de receptor é muito simples e possui uma seletividade pobre e baixa sensibilidade. Não tem uso comercial nos dias de hoje.
Receptor super-regenerativo
editarO receptor super-regenerativo pode ser dividido em três blocos: oscilador local; regeneração; amplificador de saída.
O oscilador local é sintonizado na frequência desejada. O sinal captado pela antena é acoplado ao oscilador. A intensidade do sinal gerado pelo oscilador varia de acordo com o deslocamento da frequência do sinal captado. Como na modulação FM a frequência do sinal varia proporcionalmente à amplitude do sinal de áudio, temos que a variação na intensidade do sinal do oscilador local é equivalente ao áudio que modulou o sinal captado pelo receptor. O sinal de audio, de baixa frequência é separado do sinal de alta frequência gerado pelo oscilador local e parte deste é levado pelo circuito de regeneração, novamente, ao circuito oscilador para que seja amplificado. O oscilador funciona como amplificador para o sinal de áudio que é de baixa frequência. Desta forma a etapa de sintonia demodula o sinal de alta e amplifica simultaneamente o sinal de baixa frequência. O sinal retirado da etapa de regeneração já possui alguma amplificação e é levado ao amplificador de saída para que tenha intensidade para acionar o alto-falante.
Este tipo de receptor possui boa sensibilidade porém possui ajustes de regeneração que regula o ponto de operação com maior ganho. Este tipo de ajuste torna este tipo de receptor desconfortável para o uso comercial, porém, pode ser encontrado em receptores profissionais para a faixa de VHF.
Receptor super-heteródino
editarÉ o tipo mais comum entre os receptores de frequência modulada disponível comercialmente. Pode ser divido nos blocos: sintonia; oscilador local; misturador; amplificador de F.I.; detector; amplificador de saída.
O sinal captado e sintonizado pelo receptor é misturado com um sinal gerado no oscilador local no misturador. O produto obtido no misturador é composto de dois sinais, resultado de um fenômeno conhecido como batimento. Um sinal tem frequência que é soma das frequências do sinal sintonizado e do sinal gerado localmente. O outro sinal, obtido do misturador, possui frequência que é a diferença entre a frequência do sinal sintonizado e do sinal gerado localmente. Este sinal é o alvo de interesse nesta etapa.
O circuito de sintonia está acoplado ao oscilador local para que a frequência do oscilador local varie com o diferentes sinais sintonizados de forma que o sinal de diferença caia sempre na mesma frequência, normalmente 10,7 MHz nos rádios comerciais. Esta frequência é chamada de frequência intermediária (F.I.).
Amplificadores sintonizados amplificam o sinal de F.I. Na verdade, pode haver muitas etapas de amplificação de F.I. Depois de amplificado, o sinal de F.I. é levado à etapa de detecção onde o sinal de áudio é obtido e, então, é levado ao amplificador de saída.
Este tipo de receptor não necessita nenhum tipo de ajuste feito pelo usuário e possui ótima sensibilidade e ótima seletividade embora seja o mais complexo dos três apresentados.
Blocos
editar- Antena
- Amplificador e filtro de R.F.
- Oscilador local
- Misturador
- Amplificador de F.I.
- Limitador
- Detetor
- Circuito de de ênfase
- Controle automático de frequência (C.A.F.)
- Amplificador de áudio
Antena
editarO receptor FM pode ter dois tipos de antenas: telescópica, na maioria das vezes implantada em receptores portáteis, por causa de seu baixo custo ou uma antena externa, utilizada em receptores de melhor qualidade. A antena telescópica tem uma impedância de aproximadamente 75 ohms e sua conexão e feita diretamente ao amplificador de R.F. A antena externa há dois tipos de conexões, uma com cabo coaxial de 75 ohms, ou com o cabo paralelo de 300 ohms. Para casar a impedância da antena com o cabo de 75 ohms é necessário um circuito chamado de "BALUN" (Balanced – Unbalanced)
Amplificador e filtro de R.F
editarHá dois princípios o projeto da etapa de R.F., o circuito de entrada de antena e a relação sinal/ruído no ampl.de R.F. O amplificador tem de manter uma baixa impedância de entrada para sua operação se ficar estável na faixa de recepção. Em um circuito com a antena telescópica, o acoplamento do amplificador é feito direto pelo circuito da entrada da antena, no caso de uma antena junto a um cabo de 300 ohms é necessário sintonizar o secundário do transformador de entrada para restringir a faixa de 88 MHz a 108 MHz. O amplificador pode ser um transistor na montagem base comum (baixa impedância de entrada) ou um FET na montagem dreno comum
Oscilador local
editarO oscilado local pode ser independente para melhor qualidade ou podem receber a informação de uma bobina osciladora, acoplada ao seu coletor que o realimenta pelo emissor, para receptores populares e de baixo custo. A frequência de oscilação deve ser de 10,7 MHz maior que a frequência sintonizada pelo bloco de R.F. A entrada do C.A.F. existe para que seja estabilizada a frequência de oscilação, evitando assim que ela varie em função da temperatura dos componentes.
Misturador
editarUm transistor que recebe na base o sinal da etapa de R.F. e no emissor o sinal do oscilador local. O coletor é sintonizado em 10,7 MHz, ou seja, a diferença necessária entre as frequências recebidas.
Etapa de F.I.
editarPrincipal responsável pela seletividade e pelo ganho do receptor. A tensão aproximada do sinal que é recebido pela antena é de 10µVRMS, a etapa de R.F. amplifica o sinal com que fique com 50µV, após o misturador fica com 150µV e após passar por F.I. sua amplitude deve ser aproximadamente de 10mV, tendo assim a etapa de F.I. um ganho maior que 30dB.
Limitador
editarA modificação da polarização do último transistor da etapa de F.I. faz o papel de limitador. Ele se encarrega de trabalhar nos estados de corte e saturação, assim qualquer variação de amplitude pode ser eliminada. Um circuito LC faz com que a onda senoidal seja recuperada e então aplicada ao detetor.
Detector
editarUm detetor normal, somente com uma alteração, um capacitor que tem sua reatância para o sinal R.F. praticamente desprezível mas para o sinal de áudio ela é alta, assim a saída do demodulador terá a informação DC relativa ao desvio de frequência do oscilador local.
Deênfase
editarUm circuito RC, formando um filtro passa–baixas sendo a frequência de corte de 2.122 Hz ou de 3.183 Hz.
Controle automático de frequência
editarUtiliza o nível DC do sinal demodulado para ajustar a frequência de ressonância do oscilador local e manter a relação:
Fol – fRF = F.I.
É simplesmente um filtro passa–baixas filtrando a tensão DC. Se a diferença da frequência do oscilador local e de R.F. for 10,7 MHz o valor médio detectado mantêm constante a frequência de oscilação, se a diferença for maior o valor médio tende a aumentar, o mesmo ocorre com a diminuição da diferença.
Amplificador de áudio
editarComposta por um amplificador de áudio qualquer. Apenas para melhor audição do som.