Radio Regenerativo de Ondas Curtas de 6 Faixas

 

Eu consegui o esquema deste receptor regenerativo na internet. Ele foi desenvolvido pela T-Kit em 2012 com o nome de Ten-Tec 1253 e era vendido como kit de montagem. Constava de 9 faixas e tinha um seletor de bandas digital usando um 4017 e um botão que ia selecionando as bandas em sequência.

Os  Radios regenerativos são muito práticos e dominaram a década de 1920. São fáceis de construir e tem boa sensibilidade, mas apresentam uma série de deficiências: Instabilidade, sensibilidade excessiva, dificuldade em separar estações próximas (seletividade) e de produzir sons estranhos.  No entanto, a simplicidade do circuito regenerativo permanecia atraente para experimentadores e iniciantes.

A título de curiosidade, a principal diferença entre receptores regenerativos e super-regenerativos está na forma de como utilizam o ganho. O regenerativo usa feedback positivo para amplificar sinais, exigindo ajuste manual próximo à oscilação. O super-regenerativo utiliza uma "frequência" de apagamento (quench frequency) para forçar o circuito a oscilar e parar repetidamente, permitindo maior ganho com menos estabilidade.

Em 1930 foi desenvolvido o receptor super-heteródino que corrigiu todos estes problemas do regenerativos e se tornou o padrão do radio moderno.

Explicação do processo de regeneração:

Simplificando, um "detector" converte a energia de rádio de uma antena em energia de áudio, ou seja, um som que você pode ouvir. Um detector pode ser tão simples quanto um diodo de cristal, que é o coração do simples "rádio de cristal". . (Esse processo de detecção também é chamado de demodulação.)

Por si só, um detector pode interpretar ou demodular apenas sinais muito fortes, como uma estação de rádio AM próxima. No entanto, o processo de regeneração pode tornar um detector simples muito mais sensível, transformando-o em um "amplificador oscilante".

O circuito de regeneração realimenta repetidamente o sinal detectado de volta à entrada, o que aumenta sua intensidade centenas de vezes. Esse processo de realimentação deve ser cuidadosamente ajustado, o que é a função importante do controle de regeneração.

Funcionamento desta montagem:

Este receptor consiste em um amplificador de RF (Q1), um detector/oscilador "regenerativo" (Q2, Q3), um pré-amplificador (Q4) e um amplificador de áudio (U2). O regulador de tensão (U1) fornece 8V estável para todos os circuitos, exceto para Q4 e U2. O transistor Q5 fornece regulação de tensão adicional para o circuito de sintonia D1 e para o circuito detector/oscilador.  A comutação de banda é realizada por uma chave de 1 polo e 6 posições, que seleciona uma das 6 bobinas de seleção de banda (60, 49, 40, 31, 25 e 19 metros). A saída resultante de Q3 é um sinal de áudio de baixo nível que é amplificado por Q4 e entregue ao amplificador de áudio U2.

P1 ajusta o nível do sinal de RF da antena e deve ser posicionado conforme a antena que está sendo usada. Com uma antena pequena ele deve ser posicionado para o máximo, já com uma antena externa longa, ele deve ajustado para uma melhor recepção. O detector  regenerativo é extremamente sensível e pode ser sobrecarregado por sinais fortes a ponto  de o controle de ganho de RF se comportar mais como um controle de regeneração ou sintonia. Uma boa prática é girar P1 de volta ao ponto que ele pare de alterar a frequência de recepção.

Controle de Regeneração (P2)

Em Teoria, o controle de Regeneração do seu receptor ajusta o nível de feedback ou auto-oscilação da seção detectora (Q2). Com o controle totalmente para a esquerda, o receptor fica praticamente silencioso. A "regeneração" começa em um determinado ponto ao girar o controle no sentido horário. O ponto exato varia não apenas de banda para banda, mas também ao sintonizar dentro da mesma banda . A regeneração começa com um aumento audível no ruído de fundo, seguido por um chiado suave. O chiado, ou quaisquer sinais que possam estar na frequência desejada, aumenta à medida que você continua girando no sentido horário. Se você exagerar, o sinal fica distorcido e o receptor começa a oscilar, gerando apitos. Use sempre a quantidade mínima de regeneração para uma boa recepção. O melhor ajuste do controle de regeneração para um sinal AM é um pouco antes da regeneração (oscilação),  para ouvir CW, ajuste a regeneração um pouco mais e aparecerá o tom do CW e o mesmo acontecerá com a voz em SSB.

Ajuste da regeneração (P3)

Este potenciômetro seta o ponto certo do controle de regeneração. Para o ajuste, coloque o controle de regeneração (P2) na posição central e coloque P5 (trimpot) todo para a esquerda. Ajuste P5 devagar para a direita até aumentar o chiado ou começar apitos indicando inicio da regeneração.

Detalhes da instalação: 

Instale a chave de onda mais perto possível das bobinas e coloque os fios diretos sem cruzar com os outros para evitar interferência entre as bobinas (conforme foto acima).

A alimentação deve ser de 12Vdc máxima. Eu usei três baterias de lítio de 3,7V.

As frequências de recepção podem ser alteradas  facilmente, calculando a bobina para a recepção desejada e para isso, baixe o programa "Coil64" gratuito. Os capacitores em paralelo com as bobinas (C17, C19 e etc), ajustam a frequência correta. Por exemplo: se o calculo deu uma bobina de 12uH, você pode usar uma de 10uH e colocar um capacitor de alguns pFs em paralelo para ajustar  a banda requerida.

Eu montei o radio e fiquei muito satisfeito. Funcionou muito bem, com boa sensibilidade  e estabilidade. Vale a pena! 

Arquivos para montagem

Radio Ondas Curtas

 Radio de Ondas Curtas na faixa de 9,4 a 17,0 Mhz (31 a 19 mts)

Antigamente as comunicações a longas distâncias eram feitas por rádios nas faixas de HF, ou seja, nas frequências entre 3 a 30 Mhz. Estas ondas refletem na ionosfera ionizada e voltam a terra dando saltos de mais de 1000 km. A ionização é causada pelo efeito das radiações do sol sobre a atmosfera da terra. Na recepção por saltos acontece muito o fenômeno de "fading" ou desvanecimento, que causa aquelas variações no sinal recebido. Mas era o que tinha de melhor na época.

Neste projeto foi usado o circuito integrado CD 2003 porque ele não precisa de bobinas no circuito de FI, usando somente um filtro cerâmico de 455 khz. As únicas bobinas necessárias são as do oscilador local e de sintonia de RF. Elas foram enroladas nas formas de transformadores de FI de FM. Como amplificador de audio foi usado o LM386. 

Esquema:

A bobina de antena tem 3 enrolamentos, L1, L2 e L3.  L2 recebe o sinal da antena e acopla com o ccto sintonizado em L3 que transfere o sinal para a entrada do CI via L1. Estas bobinas são necessárias para fazer o casamento de impedância entre a antena, a entrada do amplificador e o ccto sintonia. Sem elas a sintonia ficaria sem seletividade e muito atenuada. A bobina do oscilador é simples, composta de um único enrolamento. Os capacitores C2 e C17 em série com o capacitor variável, ajustam o range da frequência de sintonia definida para a recepção. Em paralelo com esta bobina foi colocado um diodo zener de 33V, usado como varicap, para fazer uma sintonia fina. Este ccto é composto pelo diodo D3, R7, RV1, C14 e C15. X1 é o filtro cerâmico de 455 khz. O sinal no pino 11 é a saída do detector de AM e depois de filtrado por C5, R1 e C16, vai para o amplificador de áudio. R4 ajusta o nível máximo de entrada do amplificador.

A alimentação será de 9 a 12V, com proteção contra inversão de polaridade  feita por D2.  Usei um regulador 7806 de 1A por ter aqui no laboratório, mas pode ser utilizado um 78L06 sem problemas.  O zener D1 de 4,7V regula a tensão de alimentação do CD2003.

No amplificador de áudio o capacitor eletrolítico C9 ajusta o ganho para 200 e R5 e C8 formam a rede Zobel para amortecer as oscilações do alto falante.

Bobinas:

L1 e L2 - 6 espiras

L3 - 36 espiras

L4 - 32 espiras

Usar fio 32 AWG em todas bobinas e enrolar na fôrma da bobina de 10.7 Mhz de radios FM, conforme desenho acima

Ajustes:

Depois de conferir toda a montagem e sem o circuito integrado CD 2003, ligar a fonte de 9 ou 12V e conferir as tensões na placa. Verificar. a tensão na saída do regulador que deve ser de 6V, verificar a tensão no pino 6 do U2  se está com 4,7V. Tudo ok, instale o CD2003. 

Ao ligar deve aparecer um chiado no alto falante o que indica que tá tudo bem.  Tente sintonizar uma estação na sua região variando CV. Depois ajuste o ferrite de L3 para um maior volume. Você pode tentar localizar as estações variando, também, o ferrite de L4 (oscilador local). 

Se contar com um frequencímetro as coisas ficam bem mais fácil. Faça uma sonda de RF enrolando 2 espiras de fio 22, aproxime esta sonda de L4 (o mais distante possível para não interferir no oscilador) e messa a  frequência do oscilador local. Ajuste o ferrite para que esta frequência seja a da recepção desejada mais a frequência de FI (455khz).  

Por exemplo:

Coloque o capacitor variável no máximo (todo para a esquerda); 

frequência de recepção desejada = 9.400 khz (início da faixa de 31metros)

frequência do oscilador local deve ser ajustada para 9.855 khz

Agora  procure uma radio qualquer e ajuste o ferrite da bobina de antena L3 para o maior nível de áudio; 

Ajuste o variável no mínimo (todo para a direita) até sintonizar alguma radio e ajuste o trimer da bobina L3 para o máximo de sinal de audio no alto falante.

A sensibilidade é bastante boa, recebo BBC, Voz da America, Radio nacional da Espanha etc, etc

                                 Método térmico, imprimir sem espelhar

                                 Placa com tamanho de 100 x 50 mm

Links para montagem

Qualquer dúvida me contate. 

É isso!