FET-O-DINO
Amer J. Feres, PY2DJW

 CRUZAMENTO DE URUBU COM ÉGUA.

O FET-O-DINO.
(Also worldwide known as SHOOTNOSACK) .

Amer J. Feres - PY2DJW

A História e o Princípio de Funcionamento:

Em junho de 1998 construimos, foi publicado na revista ANTENNA - ELETRÔNICA POPULAR, utilizado por muitos colegas e bastante elogiado pela sua simplicidade e desempenho, o ÔCODINO. Era um receptor totalmente valvulado, contrapondo-se à tendência de ter tudo em estado sólido (era à válvula, portanto em estado ÔCO, daí o nome do projeto). A idéia primeira não foi nada original, pois foi "emprestada" de um artigo publicado no Handbook de 1963 (A Selective Converter for 80 and 40 Meters), no qual era proposto um pré seletor que cobria as duas faixas e um oscilador local cobrindo de 5.200 a 5.700 Mhz. Isso garantia a cobertura da faixa de 80 metros com uma freqüência intermediária de 1.700 Khz acima da faixa sintonizada e a cobertura dos 40 metros com 1.700 Khz abaixo da faixa sintonizada. O princípio é bom
demais, pois dispensa as odiosas chaves de ondas para mudar as faixas de recepção.
Vários radiomontadores, contudo, começaram a sentir dificuldade em encontrar as bobinas de FI de 455 Khz para a segunda conversão valvulada (que, por sinal funciona lindamente). Isso nos levou a ensaiar em novembro de 2000 e publicar (ANTENNA - ELETRÔNICA POPULAR, Vol.123 - Nº 3) uma SEGUNDA CON -
VERSÃO utilizando o CI desenvolvido pela Philips, o TDA1072A. As bobinas de FI
pequenas são facilmente encontráveis em sucata de receptores transistorizados , o uso
dos filtros cerâmicos para estreitar a banda passante e o circuito de um "S meter" já in-
corporado no CI tornavam essa segunda conversão bastante atrativa e muitos colegas
passaram a montar o receptor híbrido: primeira conversão valvulada, do ÔCODINO, com todas as vantagens de um "front end" valvulado, a segunda conversão a CI, com-
pletando o receptor com uma saída de áudio (geralmente um TDA2002) e um oscila -
dor de batimento a transistor. Essas partes completavam um receptor fácil de montar,
com materiais correntes no mercado nacional e um rendimento superior a muitos re -
ceptores comerciais ditos de "comunicação". Há, na segunda conversão a CI, um obs-
táculo em relação à segunda valvulada: o TDA1072A já tem, dentro dele a etapa dete-
tora de AM (pois para isso é que ele foi projetado) seguida de um pré de áudio.
Não há como retirar o sinal de FI antes da deteção, passá-lo por um detetor de produto
externo e re-injetá-lo no pré de áudio dentro do mesmo CI . Daí, termos que nos con-
tentar com o uso de um oscilador de batimento para ouvir SSB e CW.
Depois desta historinha contada vem a explicação do FET-O- DINO ( com
o nome internacional de SHOOTNOSACK). Meus amigos operadores em acampamen-
tos, acostumados com as delícias da recepção do ÔCODINO, começaram a "cutucar"
a idéia de fazermos também a primeira conversão nos moldes do ÔCODINO, mas
a transistor, para poder ser energizada com 12 volts. A opção foi pelos transistores de
efeito de campo (FETs) pela impedância semelhante às válvulas que eles apresentam
e pela facilidade de adquiri-los. Descartamos os Mos-Fets de porta dupla, apesar das
vantagens no desempenho, por causa da dificuldade de consegui-los nas cidades me-
nores e por estarem mais sujeitos a "queima" com faíscas elétricas, muito comuns em
regiões de acampamentos, montanhas, praias etc. A idéia geral da primeira conversão
do ÔCODINO foi mantida, foram utilizados circuitos elétricos já bastante testados
em outro projeto muito divulgado pela página www.rst.qsl.br do amigo e colega
Marco Antônio, PY2CWW, chamado O ARRANCA TÔCO. E daí, essa "colcha de retalhos", esse CRUZAMENTO DE URUBU COM ÉGUA, com a idéia inicial do
Handbook, com partes do Ôcodino conforme a versão valvulada originalmente publi-
cada, com alguns elementos do Arranca Tôco e mais segmentos da Segunda Conversão com o TDA1072A nos permitiram construir um receptor de boa qualidade em estado
sólido, cobrindo 80 e 40 metros, ou fazer simplesmente um Conversor separado e uti-
lizá-lo em conjunto com um rádio de Ondas Médias sintonizado em 1600 kHz. Tu-
do alimentado com 12 volts.

Os Materiais e a Montagem.

Como "coração" do aparelho, as bobinas de grosso diâmetro para
garantir um bom ganho, foram mantidas na mesma medida que as feitas para o ÔCO -
DINO. São enroladas em tubo (núcleo a ar) de 2,5 a 3,0 cm de diâmetro. Poucos mi-
límetros a mais ou a menos no diâmetro das bobinas não chegam a alterar o desem-
penho, pois são compensados nos capacitores variáveis que vão em paralelo com elas.
As três bobinas no pré seletor (L1, L2 e L3) terão que ser exatamente iguais. São feitas de 20 espiras unidas de fio esmaltado Nº 24 (ou 25). O "link" de cada uma dessas bobinas é feito de 8 espiras unidas de fio 30 ou 32 enroladas a 1,5 mm abaixo do enrolamento principal.
Essas bobinas sintonizam 80 metros com o capacitor variável aberto
a um quarto de seu curso (portanto, quase todo fechado) e sintonizam 40 metros com o
variável aberto a três quartos de seu curso (quase todo aberto). Isso permite cobrir as duas faixas sem necessidade de mudar bobinas ou de usar chave de ondas.
A bobina osciladora (L5) é feita de 17 espiras unidas de fio Nº 19 ou
20 enroladas no mesmo tipo de tubo que as anteriores . O "tap" para o substrato do FET
oscilador é feito na 4ª ou 5ª espira a partir do lado "terra". Esta bobina deverá oscilar
entre 5.100 a 6.100 Khz para cobrir as duas faixas.
Se algum montador quiser usar outro tipo de indutância, como as enroladas em núcleo de ferrite para diminuir o tamanho é só experimentar. As bobinas
foram montadas em formas grandes tendo em mente a facilidade e o rendimento garan- tido.No protótipo foram montadas em culotes de válvulas (queimadas), com os respec-
tivos soquetes .As peças pequenas (resistores, capacitores) foram soldadas em pontes de
ligação, pois a idéia era ter um protótipo para experimentações que facilitasse as modi-
ficações e ensaios. Mas, aqueles que pretendem um aparelho "definitivo" sem prováveis mudanças de faixas ou de circuitos poderão fazer as bobinas em pedaços de cano de PVC (desses marrons, para água) e poderão também montar em placas de circuito im -
presso, como as elaboradas magistralmente pelo José Antônio, PT9JA, pois diminuem o
tamanho da montagem e dão um aspecto mais bem acabado ao aparelho
A bobina L4 é um transformador casador com seu primário sintoni -
zado em 1600 Khz e o secundário ("link" de saída) servindo para "casar" com a entrada
da segunda conversão. É feita sobre um pedaço (um tarugo) de barra de ferrite que nor -
malmente serve de antena de Ondas Médias em rádios portáteis. Corta-se um pedaço de mais ou menos 4 cm de comprimento para usá-lo como núcleo para esta bobina. En -
rolam-se 60 espiras unidas de fio 30 (ou 32) em uma única camada como primário. O secundário é feito de 5 a 6 espiras de fio 26 ou 25 enroladas a um mm abaixo do enrolamento primário.
Terminado o enrolamento das bobinas é aconselhável dar um banho
de verniz isolante (para transformador) ou cobri-las com cera derretida.

 
Clique no circuito para ampliar

Placas de circuito impresso desenhadas
pelo José Antonio, PT9JA

PLACAS - 1

PLACAS - 2

C7, C8, C9, C10, C14, C15 e C20 são de desacoplamento e podem
ser todos de 10 kpF .
C11 - 4k7 , C12 - 100 pF , C13 - 33 pF, C16 é um conjunto de
um capacitor fixo de boa qualidade (styroflex) de 33 pF em paralelo com um trimmer
(de preferência a ar) de 3 a 30 pF, para o ajuste de começo de faixa. C19 - 10 pF , C22
15 pF , C23 - 2k2 . O capacitor C21 é de capacidade bem baixa. É um "gimmick" fabri-
cado com dois pedaços de fio rígido com capa plástica (fio fino, em torno de nº 22), com os quais se faz uma torcida de mais ou menos 1,5 cm de comprimento. Isso nos
permite ir torcendo mais os dois pedaços de fio juntos (aumentando a capacidade) ou
soltando umas voltas dessa torcida (diminuindo a capacidade) para dosarmos a quantia
de sinal do oscilador local que vai para o misturador, melhorando a relação sinal / ruído.

Os RESISTORES usados foram todos de ¼ de watt. R1 e R3-22R,
R2 e R4 -560R , R5 , R13 e R15-100k , R6- 3k3 , R8-2k2 , R9-1k , R10-100R ,
R11-470R , R12-330R , R14-390R , R16-220R . R7 é um potenciômetro de 4k7 para ajuste de ganho dos estágios amplificadores de RF. Se notar que o ganho é muito gran-
de aumente o valor dos resistores R8 (use 3k3) e R9 (use 2k2), ou também diminua o valor do potenciômetro R7 até o ponto que, todo aberto o circuito não entre em auto oscilação. Esses ajustes dependem muito do ganho dos semicondutores utilizados.

Todos os 5 FETs são do tipo BF245B, padronizando-se assim a troca de semicondutores na hora de uma eventual manutenção. Os três DIODOS utiliza-
dos foram do tipo 1N4148.

Os ajustes finais e os possíveis "adendos".

Não há grandes ajustes a fazer. Coloca-se o oscilador local
para cobrir de 5.100 a 6.100 (ou pouco menos na parte alta), ajusta-se (no "gimmick")
o nível de sinal do oscilador para o misturador, abre-se o controle de ganho de RF mais ou menos pela metade e pronto. Já podem ser sintonizadas as estações de 80 metros com
o oscilador cobrindo de 5.100 a 5.400 (o que dará, no "dial" 3.500 a 3.800 kHz) e as es-
tações de 40 metros serão sintonizadas com o oscilador local cobrindo de 5.400 a 6.000
kHz (o que seria, no "dial", de 7.000 a 7.600 kHz). Haverá, um pouco além do meio
da faixa, um ponto em que se perceberá sempre uma oscilação parasítica, mas que não
vai atrapalhar a recepção dentro da faixa de radioamador, portanto nem valeria a pena
nos preocuparmos com a inclusão de "traps" para amortecê-la . É num ponto em que
os dois osciladores (o oscilador local, mais o oscilador de 2.055 kHz da segunda con -versão) fazem um "batimento" produzindo um apito - um sinal de portadora. Mas, co-
mo dito, geralmente isso acontece em torno de 7.320 kHz e não chega a ser prejudi-
cial para escuta radioamadorística. É o preço que se paga pela simplicidade do projeto.
Se, durante os ajustes, for percebida alguma auto oscilação e "chiados", principalmente quando de abre o ganho de RF, é sinal que o pré seletor está com ganho demais e entra em oscilação. Uma maneira fácil de se corrigir isto é "neutralizando-se" este estágio, co-
locando-se um pequeno capacitor de 100 a 470 pF, ajustando-se o melhor valor (C24) seguido de um resitor de 10k (R17) entre o dreno e a porta do primeiro FET.
Vale a pena aqui lembrar que dado o grande ganho das bobinas elas
devem ser separadas uma da outra por uma blindagem.Se não for tomado este cuidado é
bem provável que surjam realimentações e apitos.
Mesmo tendo uma escala calibrada feita no "vernier" que coman-
da o oscilador local, o conversor tem sido usado com um frequencímetro digital acopla-
do à saída prevista através do capacitor C23. Este frequencímetro tem um "off set" que
lê mais 1.600 ou menos 1.600 kHz ,mostrando assim, a freqüência exata que estamos
recebendo, o que torna o FET-O-DINO em um receptor com leitura digital, com uma
precisão invejável a muitos receptores "de linha" .O frequencímetro que utilizo é o
FD1 , da DIRAC, produzido pelo nosso colega Delson, PY2DME.
Mais uma "dica" para os amantes de SSB e CW. Uma maneira fácil de se fazer um filtro para estreitar a banda passante na ocasião de receber CW, por
exemplo, é intercalar um desses cristais de crominância de TV (3.575 kHz) em série
com a saída do sinal de 1.600 kHz que vai para a segunda conversão (secundário de L4).
Ao colocar o cristal ali, em série com a saída, lembre-se de colocar, também, uma chavi-
nha que lhe permita curtocircuitar o cristal deixando o sinal passar direto. Isso lhe per -
mitirá ter a recepção com filtro, para SSB e sem filtro,mais apropriada para AM.

O FET-O-DINO também poderá ser construído só para 40 metros, simplificando-se a montagem com o uso de uma só sintonia ,um capacitor de 3 seções
que já sintoniza ao mesmo tempo o oscilador local e as etapas de antena. Esta seria a versão FET-O-FORTY .
- Modificações nas BOBINAS-
Todas as 4 bobinas são construídas sobre formas de 32 mm de diâmetro externo. Use pedaços de tubo de PVC marrom, (desses para água) de 1 ¼ polegadas, se for fazer as bobinas fixas, ou culotes de válvulas, que serão colocados em soquetes, permitindo mudar as bobinas.
L1, L2 e L3 são iguais e feitas com 15 espiras unidas de fio esmaltado nº 18.
O "link" dessas bobinas é feito com 6 a 8 espiras de fio 32 enroladas abaixo do enrolamento principal.
L5, que é a osciladora local, é feita com 13 espiras unidas de fio esmaltado nº 18, com "tap" na 3 ½ espira. Esta bobina em conjunto com os capacitores que a acompanham deverá ser ajustada para oscilar de 8.600 a 9.300 kHz, para permitir a cobertura de faixa de 7.000 a 7.650 kHz.
- Modificações nos CAPACITORES-
Retiram-se os capacitores marcados no esquema como C4, C5 e C6. Os capacitores C5 e C6 serão substituídos por 22 a 33 pF que irão em série com as seções C2 e C3 do variável.
Junto (em paralelo) com cada uma das bobinas de antena (L1,L2 e L3) vai ser colocado um conjunto de um capacitor fixo de 22 a 27 pF e um "trimmer" de 3-30 pF (de preferência "trimmer" a ar). Se você usar culotes de válvulas para construir as bobinas, coloque esse conjunto (capacitor fixo e "trimmer") dentro do próprio culote. Assim, ao trocar bobinas para experimentar bobinas de outras faixas, você substitui todo o circuito sintonizado.
A primeira seção do variável, marcada como C1 vai funcionar comandando o oscilador local (desaparece o C18) e o capacitor em série com esta seção (C17) passa a ser de 33 a 39 pF, para cobrir a faixa toda de 40 metros. O C16 é substituído pelo conjunto de um capacitor de 22 a 33 pF mais um "trimmer" de 3-30 pF.
Para a sintonia fina do primeiro circuito LC de entrada de antena no "gate" de Q1, já que os capacitores C1 e C4 saíram daí, usa-se um pequeno capacitor variável de baixo valor (25 pF mais ou menos), que passa a atuar como pré seletor de antena.
As demais partes e valores do circuito do FET-O-FORTY são os mesmos que no FET-O-DINO.
Você vai notar que trabalhando com o oscilador local ACIMA da freqüência de entrada, aquele ponto de batimento próximo aos 7320 kHz citado no FET-O-DINO desaparece.

RST