Super-heteródino – Wikipédia, a enciclopédia livre
Em eletrônica, um receptor super-heteródino (muitas vezes abreviado como superhet), inventado pelo engenheiro norte-americano Edwin Armstrong em 1918 durante a Primeira Guerra Mundial,[1]usa mistura (batimento) de frequências para converter um sinal recebido numa frequência fixa intermediária (FI), que pode ser mais convenientemente processada do que a frequência rádio portadora original. Foi criado com o objetivo de reduzir os problemas do receptor AM-DSB padrão, chamado Rádio-Frequência Sintonizada, cujos inconvenientes são a baixa seletividade ao longo da faixa e instabilidade.[2][3]Praticamente todos os receptores modernos usam o princípio super-heteródino.
Visão geral
[editar | editar código-fonte]Os circuitos sintonizados do receptor funcionam em uma frequência fixa e pré-determinada, chamada de (frequência intermediária) para evitar a alteração da banda passante com a variação de frequência. Isso é possível pois há uma etapa de RF (radiofrequência) e um filtro que seleciona a frequência desejada e é variada junto a outra frequência = + , originária do oscilador local (um gerador de radiofrequência localizado no interior do receptor). Por meio de um capacitor variável de dupla seção, é possível mudar as duas frequências simultaneamente.[2][4][5]
O misturador () efetua o produto das duas tensões recebidas, entre o sinal da emissora e o do oscilador local , tem-se:[2][4][5][6]
= + (sinal-soma)
O sinal-diferença - tem de ser um valor constante para qualquer que seja a frequência do sinal obtido em RF e quem faz essa função é o oscilador local, onde o valor da frequência padronizada para AM-DSB é de 455 KHz.[2][4][5][6]
Os amplificadores de FI desprezam o sinal-soma + , mas amplificam o sinal-diferença - para tornar o seu nível adequado para o detetor.[2][4][5][6]
O próximo passo é a passagem por um amplificador de áudio, chegando assim ao seu destino, o alto-falante.[4][5][6]
Blocos
[editar | editar código-fonte]Etapa de radiofrequência (RF)
[editar | editar código-fonte]Composta por um circuito LC ajustada através do capacitor variável e o indutor exerce a função de acoplamento à antena ou em muitos casos como a própria antena. Somente recebe o sinal pela antena.[2][4][5][6]
Misturador
[editar | editar código-fonte]Basicamente o sistema é composto por um transistor que na base se conecta ao sinal RF escolhido e no emissor recebe o sinal do oscilador local. Gera então no coletor a diferença dos sinais, pois trabalha com o coletor sintonizado na FI (455KHz).[2][4][5][6]
Oscilador local
[editar | editar código-fonte]Ele aproveita a corrente de coletor do transistor do misturador para realimentá-la por um circuito sintonizado ao emissor do mesmo transistor, assim obtendo a realimentação positiva levando-o a oscilar. Existem também outros métodos de se montar um oscilador local.[2][4][5][6]
Etapa de FI
[editar | editar código-fonte]Constituída por 2 amplificadores transistorizados sintonizados em 455 KHz por circuitos LC e uma banda passante de 10 KHz. Suas funções básicas são de aumentar a seletividade do receptor, proporcionar um alto ganho no sinal de saída do misturador e a possibilidade de controle do ganho total dado pelo amplificador de FI.[2][6][7]
Detetor
[editar | editar código-fonte]Um simples detetor de envoltória, normalmente um diodo de RF e um circuito RC filtrando a portadora e fornecendo a tensão de saída com polaridade compatível para atenuação do CAG. Pode ser configurado com 2 células RC ou por uma única célula, possibilitando uma filtragem passa-baixas do sinal retificado pelo diodo.[2][6][7]
Controle automático de ganho (CAG)
[editar | editar código-fonte]Constituído por um filtro RC que tem por objetivo recuperar o valor médio do sinal resultante da demodulação aplicando à base do 1º transistor de FI. O objetivo do CAG é solucionar o problema do inconveniente causado pela não uniformidade das potências colocadas no ar pelas emissoras e também pelo espaço entre elas e o receptor, mantendo o sinal constante.[6][7]
Amplificador de áudio
[editar | editar código-fonte]Composto por um circuito amplificador de áudio qualquer, que amplifica o sinal ao nível adequado para excitar um alto-falante ou fone de ouvido.[6][7]
Todas estes blocos também podem ser compostos por circuitos integrados (CIs).
Objeções do receptor AM-DSB
[editar | editar código-fonte]Frequência Imagem
[editar | editar código-fonte]O misturador filtra apenas a diferença entre os dois sinais obtidos que chegam até ele, sendo que o resultado tem de ser 455 KHz. Se o filtro de entrada não atenuar o suficiente, as estações próximas aquela sintonizada podem causar interferência, provocando uma sintonia simultânea de duas emissoras.[2]Isso raramente aparece na faixa de onda média com seletividade adequada na etapa de RF, mas ocorre frequentemente nas ondas curtas. [5][8]
Erro de Rastreio
[editar | editar código-fonte]Há uma dificuldade de manter a relação = + constante durante toda a faixa de recepção. Isto ocorre pois o filtro de RF e o oscilador local obedecem a equação ; isso pode não ocorrer pois temos o inverso de uma raiz tentando manter constante uma soma.[2][5][8]
O erro de rastreio é calculado com a seguinte fórmula: ε = - + [8]
Resumo
[editar | editar código-fonte]As funções dos blocos são:
- Etapa de RF: seleciona a emissora.[2][5][8]
- Oscilador local: gera o sinal = + (455 KHz) para o misturador.[2][5][8]
- Misturador: multiplicador gerando os sinais soma e diferença.[2][5][8]
- Amplificador de FI: amplifica o sinal de RF na frequência fixa de 455 KHz ( - ).[2][8]
- Controle automático de ganho: manter constante o sinal na entrada do amplificador de áudio.[8]
Se o filtro de RF for muito seletivo e conseguir rejeitar a frequência imagem qualquer erro de rastreio provocara uma alta atenuação no sinal recebido e se o filtro for pouco seletivo evita-se o problema com o rastreio, mas havendo o risco do efeito frequência imagem.[2][5][8]
Referências
- ↑ «O receptor superheterodino». Aminharadio. Maio de 2006
- ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q Carrozzo, Alberto (setembro–outubro de 1967). «Receptores Superheterodinos» (PDF). São Paulo. Revista Eletrônica. IV (23): pp. 228 e 229
- ↑ Eletrônica, Rádio e TV (PDF). Demoduladores e sistemas de recepção. [S.l.]: Instituto Universal Brasileiro. p. 6
- ↑ a b c d e f g h «Circuitos do receptor super-heteródino de AM - Parte 1» (PDF). Unesp
- ↑ a b c d e f g h i j k l m n «Curso Básico de Eletrônica» (PDF). São Paulo. Revista Monitor de Rádio e Televisão (273): pp. 40 a 42. Janeiro de 1971
- ↑ a b c d e f g h i j k Braga, Newton C. (outubro de 1981). «Rádio AM de 8 transistores» (PDF). São Paulo. Saber Eletrônica (109): pp. 4 e 5
- ↑ a b c d «Circuitos do receptor super-heteródino - Parte 2» (PDF). Unesp
- ↑ a b c d e f g h i Eletrônica, Rádio e TV (PDF). Sistema Super-heteródino de recepção. [S.l.]: Instituto Universal Brasileiro