CENTRO DE TECNOLOGIA E URBANISMO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELETRICA

2ELE043 - PRINCIPIOS DE COMUNICACOES

Relatorio VIII - Transmissor FM

Professor: Jaime Laelson Jacob

Alunos: Marcio Vincius Aleixo

Matheus Daniel Faccin

Ricardo Vertuan Santos

Sergio Luiz Sambugari Junior

Relatorio relativo a` disciplina de

Princpios de Comunicacoes.

Experimento(s) realizado(s) em:

17/07/2014.

Turma: 1012.

Londrina, 25 de julho de 2014

Sumario

1 RESUMO 3

2 OBJETIVOS 4

3 TEORIA 5

3.1 ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

4 METODOLOGIA EXPERIMENTAL 6

4.1 MATERIAIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

4.2 METODOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

4.2.1 Projeto do Indutor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

4.3 Transmissor FM basico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

5 RESULTADOS E ANALISE DE DADOS 8

5.1 Transmissor FM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

6 DISCUSSOES E CONCLUSOES 11

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 12

1 RESUMO

...

Palavras-chave: ...

3

2 OBJETIVOS

A atividade relatada neste relatorio consistiu em experimentos que permitiram:

;

;

.

4

3 TEORIA

A seguir, serao expostos alguns conceitos utilizados durante o experimento.

3.1 ...

...

5

4 METODOLOGIA EXPERIMENTAL

Nesta secao serao descritos os materiais e os metodos utilizados nos experimentos.

4.1 MATERIAIS

Os componentes utilizados durante o experimento foram:

Osciloscopio; Gerador de funcoes; Fonte de alimentacao; Transistor BF494 NPN; Potenciometro: 150 [k]; Resistores: 68 [], 6, 2 [k], 10 [k], 220 [k]; Capacitores: 33 [nF ], 47 [nF ], 12 [pF ]; Capacitor variavel: 150 [nF ]; Indutor com nucleo a` ar; Radio; Analisador de espectro; Fios e cabos.

4.2 METODOS

4.2.1 Projeto do Indutor

Como primeiro passo para a montagem do transmissor FM foi o projeto do indutor. Co-

nhecendo o valor da frequencia de ressonancia, escolhemos o valor do capacitor para um valor

fixo, e feito isso calculamos o valor do indutor necessario para satisfazer ambas as equacoes,

utilizando a equacao 1, apenas isolando a variavel L:

f =1

2piLC

(1)

Conhecendo-se o valor de L, pode-se usar a equacao 2.

L = 1, 256 S n2

C 108 (2)

Nesta equacao busca-se conhecer o valor do numero de espiras n. Para a equacao 2

considera-se:

L e a indutancia desejada em Henry; C e o comprimento do enrolamento em centmetros; S e a area da secao transversal de uma espira em cemtmetros quadrados.

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O valor 1,256 e uma constante para adequar os resultados praticos obtidos.Reorganizando as incognitas desta equacao para encontrar o numero de espiras, temos:

n =

L C 1081, 256 S (3)

Este indutor e construdo com nucleo de ar pelo fato de que geralmente estes circuitos sao

projetados para operar em altas frequencia, necessitando de baixa indutancia. Outro fato que

interessante e que nao apresentam as perdas de energia causadas pelo nucleo, as quais aumentam

consideravelmente com a frequencia.

4.3 Transmissor FM basico

O circuito do transmissor FM e mostrado na figura 1. Neste esquematico o capacitor

variavel e representado por Cv e o indutor projetado e representado por L1. Este transmissor e

projetado para transmitir em uma frequencia definida por L1 e Cv.

Figura 1 - Circuito transmissor FM.

Como forma de teste deste circuito foi aplicado a` entrada Vm um sinal de frequencia de

1kHz e um microfone de eletro para transmissao de um sinal de voz.

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5 RESULTADOS E ANALISE DE DADOS

Nesta secao serao apresentados e discutidos os resultados obtidos pelas simulacoes realiza-

das.

5.1 Transmissor FM

Inicialmente, foram calculados os parametros para construcao do indutor. Para uma

frequencia de 100 [MHz] e com o ajuste do capacitor variavel para 60 [nF], foi calculado o

indutor necessario para o filtro.

L =1

(2pif)2 C =1

(2pi10 106)2 60 1012 = 42, 2172[nH] (4)

Com o valor de indutancia desejado, calculou-se o numero de espiras necessarias. Os

calculos foram baseados num indutor de nucleo a` ar de 1,1 [cm] de diametro, com fio de cobre

esmaltado de 0,09 [mm] de diametro. Sendo C o comprimento do indutor ja enrolado.

L =1, 256 An2

C 106 n = 0, 0009 L

1, 256 A 106 = 0, 3183 [espiras] (5)

O valor obtido e impraticavel, devido ao alto valor de capacitancia. Preferiu-se entao

construir um indutor com 8 espiras e utilizar um capacitor de 2,7 [pF], nao variavel. Desta

forma, mudou-se a frequencia de operacao do transmissor, mas ainda dentro da faixa de 88

[Mhz] a 108 [MHz]. O novo valor de indutancia e de frequencia de operacao foram:

L =1, 256 An2

C 106 = 1, 256 pi (0, 0055)

2 640, 0009 8 10

6 = 1, 0610 [H] (6)

f =1

2piLC

=1

2pi

1, 0610 106 2, 7 1012 = 94, 0334[MHz] (7)

Com os valores desejados em maos, construiu-se o indutor e montou-se o circuito, como

visto abaixo.

8

Figura 2 - Circuito transmissor FM.

Apos, conectou-se um gerador de funcoes a entrada do transmissor com uma onda senoidal

de 1 [kHz] e 2 [V] de pico a pico, para que o transmissor pude-se ser testado. Com um radio

atuando como receptor FM, foi possvel ouvir o sinal captado, tendo este o som peculiar de

frequencia de 1 [kHz], perceptvel ao ouvido humano. Apesar do radio possuir uma escala de

frequencia de difcil leitura, o sinal foi melhor captado nas imediacoes de 95 [MHz].

Com a utilizacao de um analisador de espectro, percebeu-se que o sinal captado pelo radio

era o sinal produzido pelo transmissor FM. A figura abaixo mostra uma raia de amplitude

consideravel em 95 [MHz], sendo esta o sinal produzido pelo transmissor FM.

Figura 3 - Circuito transmissor FM.

Atuando no potenciometro percebeu-se uma diferenciacao no sinal produzido, atuando

como um amplificador ou atenuador, de acordo com a posicao do potenciometro.

Alterando-se a frequencia e amplitude do sinal de entrada, nenhuma perda foi sentida,

com o sinal audvel respondendo as mudancas, principalmente de frequencia, sendo observadas

facilmente com o ouvido.

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Por fim, colocou-se um microfone na entrada do transmissor. Devido a fragilidade e sen-

sibilidade do componente, nao foi possvel distinguir a voz humana produzida no microfone e

captada no radio, sendo perceptvel apenas toques e sopros produzidos no microfone.

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6 DISCUSSOES E CONCLUSOES

...

11

Referencias

[1] T. Abrao, Notas de aula - Processamento de sinais. 2009.

[2] T. Abrao, Notas de aula - Princpios de Comunicacao. 2002.

[3] J. W. Nilsson and S. A. Riedel, Circuitos Eletricos. Pearson, 8 ed., 2009.

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