As estações de rádio transmitem em bandas de ondas médias e enviam sinais para o ar ao nosso redor. Apenas algumas peças simples são necessárias para captar as ondas de rádio AM: alguns componentes eletrônicos, fio, um tubo de papel e um alto-falante. A montagem é simples e não requer solda. Este rádio simples será capaz de captar sinais transmitidos em até 50 quilômetros (31 milhas).
Passos
Parte 1 de 3: Pré-montagem de componentes necessários
Etapa 1. Reúna seus suprimentos
Você provavelmente já tem muitas das peças de que precisará para este projeto, excluindo alguns dos componentes elétricos. Eles podem ser comprados na maioria das lojas de ferragens, home centers e lojas de eletrônicos. Você precisará:
- Resistor de 1 megaohm (x1)
- Capacitor 10nF (x1)
- 15–20 polegadas (38–51 cm) de fio vermelho isolado
- 15–20 polegadas (38–51 cm) de fio preto isolado
- 45–60 pés (14–18 m) de fio esmaltado 26 AWG (0,4 mm) (para o indutor)
- Capacitor de sintonia variável 200pF (160pF bastará. Até 500pF funciona)
- Capacitor eletrolítico 22uF, (10v ou superior) (x1)
- Capacitor 33pF (x1)
- Fio isolado de 50–100 pés (15–30 m) (qualquer cor; para a antena)
- Bateria de 9 volts (x1)
- Placa de ensaio de eletrônicos
- Fita isolante
- Amplificador operacional, tipo 741 ou equivalente (também chamado de op-amp; x1)
- Tubo de papel higiênico ou cilindro pequeno não condutor, de 1,75–2 polegadas (44–51 mm) de diâmetro (garrafa de vidro, tubo de papelão / plástico, etc.)
- Alto falante
- Decapantes de arame (ou um item semelhante, como uma tesoura afiada ou uma faca)
- Faca pequena ou lixa de grão médio
Etapa 2. Faça uma antena
A antena é uma das partes mais simples de um rádio caseiro: tudo que você precisa é de um longo pedaço de fio. Idealmente, o fio deve ter 50 pés (15,2 m) de comprimento, mas se você não tiver tanto, pode usar apenas 15 ou 20 pés (4,6 ou 6,1 m).
- Ao escolher o fio para sua antena, priorize fios isolados de pequeno diâmetro (como os de bitola 20 ou 22), pois funcionam melhor.
- Aumente a recepção de sua antena enrolando seu fio isolado em um círculo enrolado. Você pode evitar que a bobina se desfaça com laços de zíper ou fita isolante. Faça um loop de 50 pés (15,2 m) de fio cerca de 5 vezes.
Etapa 3. Corte e descasque os fios de jumper
Os fios de jumper irão conectar os componentes instalados na placa de ensaio mais tarde. Corte um pedaço de fio preto e um pedaço de fio vermelho de modo que cada um tenha cerca de 12,7 cm de comprimento.
- Use descascadores de fio (ou uma faca afiada) para remover cerca de 0,5 polegadas (1,3 cm) de isolamento de ambas as extremidades de cada pedaço de fio.
- Os fios de jumper sempre podem ser cortados no tamanho certo se forem muito longos, então você pode querer cortá-los um pouco no lado longo primeiro.
Etapa 4. Faça uma bobina para servir como indutor
Quando você enrola o fio em torno de um cilindro sem espaço nos enrolamentos do fio, isso permite que o fio capte ondas de rádio como energia eletromagnética. Esse processo parece complicado, mas fazer um é simples. Enrole 90 voltas de fio esmaltado em uma bobina apertada em torno de um cilindro de 1,75 a 2 polegadas (44 a 51 mm) de diâmetro.
- Comece a enrolar o indutor em uma extremidade do cilindro. Deixe cerca de 5 polegadas (12,7 cm) de folga para prender o fio com fita isolante na borda do cilindro. Enrole sem deixar lacunas nos enrolamentos.
- Apontar para cilindros de 1,75 a 2 polegadas (44 a 51 mm) de diâmetro. Evite cilindros de metal, porque o metal prejudicará seu sinal.
Etapa 5. Enrole o cilindro completamente para terminar o indutor
Quanto mais enrolamentos seu indutor tiver, mais indutância ele terá e menor será a frequência com a qual ele sintonizará. Continue enrolando até que todo o cilindro esteja completamente enrolado com arame. Prenda a extremidade com fita isolante, meça mais 12,7 cm de folga e corte o fio neste ponto.
- Uma vez que o fio está coberto com esmalte, raspe as pontas com uma pequena faca para revelar 0,5 polegadas (1,3 cm) de cobre nu para que possamos conectá-lo ao circuito. Como alternativa, use uma lixa média para lixar as pontas.
- Os enrolamentos do indutor também podem ser mantidos no lugar com uma aplicação generosa de cola quente ou um adesivo semelhante.
Parte 2 de 3: Fiação dos componentes elétricos
Etapa 1. Posicione a placa de ensaio
Coloque a placa de ensaio na mesa à sua frente, longitudinalmente, de forma que a borda longa fique voltada para você. O lado voltado para cima não influencia o funcionamento do breadboard. Os cinco orifícios em uma coluna são eletricamente conectados uns aos outros, mas não a qualquer outra coluna. Os componentes do circuito (como capacitores e resistores) são conectados sendo inseridos em orifícios adjacentes em uma coluna na placa de ensaio.
- Há uma exceção às conexões em uma placa de ensaio típica: as longas linhas conectadas na parte superior e inferior dela se conectam da esquerda para a direita, não para cima e para baixo como o resto dela.
- Normalmente existem duas linhas na parte superior e duas na parte inferior, usaremos apenas uma linha na parte superior e uma linha na parte inferior.
Etapa 2. Coloque seu amplificador operacional na placa de ensaio
Observe que o op-amp tem um pequeno divot semicircular em uma borda, que é usado para orientá-lo corretamente. Se não houver divot, deve haver uma pequena depressão circular ou ponto em um dos cantos. Segure o op-amp de forma que o divot ou ponto fique à sua esquerda. O logotipo, as letras e os números impressos no dispositivo estão voltados para cima quando vistos dessa forma.
- A maioria das placas de ensaio tem um longo canal no meio, separando a placa em duas metades iguais. Coloque seu op-amp (com o divot à esquerda) centralmente na placa de modo que quatro pinos fiquem de um lado da calha e quatro do outro.
- Isso permitirá um layout organizado, com a entrada (a antena e o capacitor de sintonia) em um lado da placa de ensaio e a saída (o alto-falante) no lado oposto.
- Os pinos dos amplificadores são numerados. Para identificar os números dos pinos, coloque o divot à sua esquerda, o pino 1 é o primeiro pino à esquerda da linha inferior. Às vezes, além ou em vez do divot, o pino 1 tem uma depressão circular ou um ponto acima dele. Os pinos são numerados consecutivamente de 1 começando na linha inferior e continuam no sentido anti-horário no outro lado do dispositivo.
- Confirme se a numeração das pernas do amplificador após a instalação é a seguinte: na linha inferior, movendo da esquerda para a direita: 1, 2, 3, 4. Da perna oposta a 4, movendo da direita para a esquerda: 5, 6, 7, 8
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Os únicos pinos usados neste rádio são:
- pino 2 = inversão de entrada
- pino 4 = V-
- pino 6 = saída
- pino 7 = V +
- É importante não inverter a polaridade do amplificador operacional, pois isso irá destruí-lo.
- O amplificador operacional agora está orientado de forma que as linhas superior e inferior correspondam à polaridade dos pinos V + e V-, quando eles forem conectados à bateria posteriormente. Este layout evita cruzar os fios do jumper e possivelmente causar um curto-circuito.
Etapa 3. Coloque seu resistor de 1,0 M Ohm sobre o amplificador operacional
A corrente flui em ambos os sentidos sobre um resistor, então você não precisa se preocupar com sua orientação na placa. Coloque um cabo no orifício diretamente acima do pino de 6 do amplificador operacional. O condutor oposto deve ser conectado ao pino 2 do amplificador operacional.
Etapa 4. Coloque o capacitor de 10nF
Insira o cabo curto do capacitor de 10nF no orifício diretamente abaixo do cabo de conexão do resistor de 1,0 M Ohm na linha inferior de pinos do amplificador operacional. Em seguida, coloque o cabo longo do capacitor de 10nF em um orifício quatro colunas à esquerda.
Etapa 5. Conecte o capacitor eletrolítico de 22uF
Prenda o cabo curto (lado negativo) do capacitor de 22uF no orifício diretamente acima do cabo que conecta seu resistor de 1.0M à linha superior de pinos do amplificador operacional. O cabo longo pode ser colocado em um orifício quatro colunas à direita do cabo curto.
Os capacitores eletrolíticos aceitam apenas tensão indo em uma direção. A eletricidade deve entrar pelo cabo mais curto. Aplicar a tensão incorretamente pode fazer com que o capacitor falhe em uma nuvem de fumaça
Etapa 6. Adicione os fios do jumper ao circuito
Use o fio de jumper vermelho para conectar o orifício diretamente acima do pino 7 do amplificador operacional e o orifício livre mais próximo das longas fileiras conectadas no topo. O fio de jumper preto conecta o pino 4 do amplificador operacional ao orifício livre mais próximo da parte inferior, longas filas conectadas.
Etapa 7. Coloque seu capacitor 33pF
No orifício acima do cabo do seu capacitor 10nF que ainda não está conectado, insira um cabo para o seu capacitor 33pF. O outro cabo do capacitor 33pF pode entrar em um orifício vazio quatro colunas à esquerda.
Este capacitor, como o primeiro que você colocou, não é polarizado, então a corrente pode passar por ele em ambas as direções. Não importa qual pista vai em qual local
Parte 3 de 3: Concluindo o rádio
Etapa 1. Conecte a antena
A antena, ainda não usada até este ponto, agora está pronta para ser conectada. Insira uma extremidade da antena no orifício diretamente acima do cabo vazio do capacitor 33pF. Esta é a mesma guia que você acabou de colocar fora do caminho, quatro colunas à esquerda.
Você pode melhorar a recepção enrolando o fio da antena pela sala o máximo possível ou enrolando-o em uma bobina, conforme descrito na etapa sobre como fazer a antena
Etapa 2. Conecte seu capacitor variável
Insira um cabo do capacitor variável no orifício acima do cabo mais à direita do capacitor 33pF. O outro cabo se conecta ao fio jumper preto na longa fileira conectada na parte inferior.
Etapa 3. Conecte a bobina do indutor
Use a folga de 5 polegadas (12,7 cm) em cada lado da bobina para prendê-la com o capacitor variável e o fio de jumper preto na longa linha conectada inferior. O cabo restante se conecta no orifício abaixo da junção do capacitor variável, o capacitor de 10nF e o capacitor de 33pF.
Etapa 4. Conecte o alto-falante
Coloque o alto-falante na mesa à direita do capacitor variável. O fio vermelho vai para a linha superior da placa para se conectar ao fio de jumper vermelho. O fio preto vai para o orifício diretamente acima do fio não utilizado do seu capacitor eletrolítico de 22uF, no lado direito do capacitor.
Em muitas situações, você precisará destorcer os fios dos fios preto e vermelho conectados ao alto-falante para que possam ser ligados ao circuito de rádio
Etapa 5. Conecte sua fonte de alimentação
Agora que seu circuito está concluído, tudo o que precisa é um pouco de suco. Use fita isolante para conectar os fios aos lados positivo e negativo da bateria de 9 volts. Então:
- Adicione o fio positivo (geralmente vermelho) a qualquer orifício na linha superior da placa de ensaio para que ele conecte o alto-falante e o fio de jumper vermelho.
- Adicione o fio negativo (geralmente preto) a qualquer orifício na linha inferior da placa de ensaio para fornecer corrente ao jumper preto e ao capacitor variável.
Etapa 6. Ouça o alto-falante quanto a ruído
Assim que o circuito estiver energizado, a eletricidade começará a fluir para o amplificador e o alto-falante. O alto-falante agora deve estar emitindo som, embora possa ser apenas um ruído fraco ou estática. Esta é uma boa indicação de que todos os seus componentes estão conectados corretamente.
Etapa 7. Gire o sintonizador variável para ajustar a frequência
Gire o sintonizador variável lentamente para mudar a frequência de leitura do rádio e encontrar estações de rádio audíveis. Quanto mais longe das estações de rádio AM você mora, mais fracos serão os sinais.
Seja paciente e gire o botão lentamente. Com um pouco de paciência, é provável que você consiga sintonizar uma estação de rádio AM
Etapa 8. Solucionar problemas do circuito
Os circuitos podem ser delicados e muitos requerem solução de problemas, especialmente se este for o primeiro circuito que você construiu. Todos os condutores devem ser inseridos firmemente nos orifícios e cada parte do circuito deve ser conectada da maneira certa para que funcione.
- Às vezes, você pode ter pensado que empurrou o chumbo todo o caminho até a placa sem realmente fazer uma boa conexão.
- Inspecione suas conexões na placa de ensaio para ver se você não conectou um componente em uma coluna adjacente. As colunas adjacentes não são conectadas, portanto aquele componente não será conectado aos outros e pode até estar conectado ao item errado.
- As fileiras na parte superior e inferior da placa de ensaio são separadas, certifique-se de que os orifícios onde os fios do jumper estão conectados pertençam à mesma fileira, não fileiras adjacentes.
- Algumas placas de ensaio têm as linhas superior e inferior divididas em um lado esquerdo e um lado direito. Isso é usado quando há 2 tensões diferentes em um circuito. Neste rádio, apenas uma voltagem é usada. Se os fios do jumper estiverem conectados de forma que um fique no lado esquerdo de uma fileira e o outro no lado direito de uma fileira, o rádio não funcionará. A solução é conectar os jumpers no mesmo grupo de 5 orifícios da mesma linha ou fazer a ponte entre as duas linhas com um pequeno fio de jumpers no meio das linhas.
- Ajuste as conexões até ouvir o áudio quando a energia for fornecida. Se isso não funcionar, pode ser necessário reconstruir o circuito do zero.
Vídeo - Ao usar este serviço, algumas informações podem ser compartilhadas com o YouTube
Pontas
- Fique atento se o seu circuito não funcionar na primeira versão. Os projetos de circuitos são extremamente temperamentais e você pode precisar praticar a construção do rádio várias vezes antes de colocá-lo em funcionamento.
- Verifique se há componentes com defeito. Se você acredita que seu circuito está correto e todas as conexões são fortes, é possível que alguns de seus componentes estejam com defeito. Capacitores, resistores e amplificadores operacionais são feitos de forma muito barata em grandes lotes. Ocasionalmente, você obterá um com defeito.
- Compre um voltímetro para verificar as conexões. Um voltímetro testa a corrente que passa por seus componentes em qualquer ponto do circuito. Eles são baratos e ajudarão você a saber se algum de seus componentes está com defeito ou se as peças não estão conectadas corretamente, caso em que a corrente não fluirá.
- O vídeo no qual isso se baseia mostra uma bobina com 32 voltas em um cilindro de 3 centímetros (1,2 pol.) E usando fio 32 AWG (0,2 mm). Isso dá cerca de 20 μH, junto com o capacitor variável de 200 pF, ele sintonizará de 2,5 MHz a 8 MHz, que faz parte da banda de ondas curtas (SW) (2,3 MHz a 26 MHz).
- Se você precisar fazer uma pausa ao enrolar o indutor, coloque um pouco de fita isolante na bobina para que não se desfaça. Remova a fita para retomar o enrolamento.
- Este indutor se aproxima de 369 μH e junto com o capacitor variável de 200 pF cobrirá a banda de transmissão AM padrão. A banda de transmissão AM padrão, também conhecida como banda de onda média (MW), é cerca de 530 kHz a 1700 kHz nas Américas e Austrália, cerca de 530 kHz a 1600 kHz no resto do mundo. Você pode descobrir mais sobre o projeto da bobina de camada única aqui, para calcular a indutância do seu indutor.
- Aqui está uma calculadora de frequência ressonante se o seu indutor tiver um valor diferente de indutância ou se o seu capacitor variável tiver um valor diferente.
Avisos
- Não sobrecarregue seu circuito com alta tensão. Aplicar mais de 9 volts a este circuito pode fazer com que seus componentes falhem ou pegem fogo.
- Evite tocar em fios desencapados quando a corrente (eletricidade) estiver passando pelo circuito. Isso causará um choque, mas como uma bateria de baixa tensão é usada neste projeto, não será sério.
- Não conecte o cabo curto de um capacitor a uma fonte de tensão positiva. O capacitor irá falhar, geralmente com uma pequena baforada de fumaça. Na pior das hipóteses, seus componentes podem pegar fogo.
