TRANSMISSOR FM T-300. apel

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1 TRANSMISSOR FM T-300 apel

2 Índice 1 Introdução Descrição do Sistema Modulação Medidores Fontes de alimentação Especificações Técnicas Instalação Descrições dos controles Circuitos Elétricos Módulo do PLL Módulo da PCI Principal (Entrada) Módulo da PCI Principal (Fonte) Módulo do Excitador PCI dos Medidores Lista de Material Circuito do PLL Circuito do Excitador Circuito do Filtro de Antena Circuito do Medidor (Tensão) Circuito do Medidor (SWR) Circuito do Medidor (Áudio Corrente - Mod) Circuito do Módulo Principal Anexos P C I do PLL PCI do Excitador PCI do Filtro de Antena PCI do Medidor (REF, CORRENTE e MOD) PCI do Medidor (SWR) PCI do Medidor (TENSÃO) PCI Principal Módulo de RF (300 W) Teste de Desempenho /33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

3 1 Introdução O transmissor FM 300 watts mod. T-300 é um equipamento destinado à transmissão de freqüência modulada, fornecendo a antena uma potência efetiva de 300 watts. O equipamento dispõe de turbina para refrigeração forçada, através de um túnel onde se encontra o estágio de potência de RF, modelo FM Este módulo consta de um transistor MOSFET MRF 151G, fabricado pela Motorola trabalhando em classe B. O sistema de proteção consta de circuitos com sensores que inibem o estágio final contra excesso de corrente e curto-circuito na alimentação de potência. Existe, ainda, um circuito sensor de falta de excitação que também desliga o estágio final. No caso de falta de sincronismo do PLL, o estágio final será desligado, a fim de evitar que sejam irradiadas freqüências fora do canal determinado para o funcionamento da estação. A geração de RF é praticamente isenta de freqüências espúrias, pois o oscilador gerador de portadora é um VCO integrado (POS150) oscilando na fundamental e passando, em seguida esta, por vários circuitos ressonantes. No painel frontal, os medidores tipo bargraph, indicadores de estados, monitoram o funcionamento de todo o equipamento, fornecendo as indicações sobre tensão, corrente, potência direta, potência refletida e modulação.. 2 Descrição do Sistema Módulo Gerador de Portadora 3/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

4 O sistema transmissor utiliza modulação em freqüência com um desvio máximo de 82,5 khz, 110 % de modulação. O gerador de portadora é circuito composto por um sintetizador de freqüência Motorola MC P2 (CI2), um filtro ativo passa baixas implementado com um amplificador operacional (CI5,LM358) seguido de um filtro passivo em duplo T, por onde passa o nível de controle para posicionar a freqüência de um VCO (Oscilador Controlado por Tensão). Em seguida, um pré-escaler divide adequadamente a freqüência do VCO para comparação com o sinal de referência no CI1, determinada pelo cristal oscilador X1, em khz. A separação entre os canais é de 200 khz de modo a permitir a programação para qualquer canal da faixa de FM. O sintetizador dispõe de um led indicador de LOCK (trava) que mostra quando a freqüência está sincronizada ao sinal de referência, garantindo a estabilidade da portadora no canal escolhido para operação. Caso não haja sincronismo, a proteção do estágio final é ativada inibindo a emissão de portadora. A modulação ocorre no Oscilador Controlado a Tensão (CI7,POS 150), polarizado no pino8 que é também entrada do sinal modulante. A portadora passa pelo CI3, MAR8, circuito integrado que atua como separador, e, finalmente, é entregue ao estágio excitador, para ser aplicado ao amplificador final. A potência de saída pode ser controlada por TP12, com variação entre 6 e 25 Watts. O estágio excitador de potência é controlado pelo transistor TR1 (BLF245). A tensão positiva de alimentação deste transistor é controlada pelo transistor Q1(TIP142). Nas ocorrências de descasamento de impedância na antena, o refletômetro (RFL100) responde com sinal que atua no CI4, reduzindo a excitação em TR1. A potência de saída será então ajustada de acordo com o nível de sinal de RF direto ou refletido Estágio Excitador O estágio excitador TR1 (BLF245) é o controle de potência, recebendo dois tipos de sinal para controle: a portadora modulada e a tensão contínua de realimentação, cuja amplitude depende de potência de saída, potência refletida, PLL e corrente da fonte de alimentação Módulo de Potência de saída de 300 W O módulo de saída funciona com um único transistor MOSFET de alto desempenho MRF151- G numa configuração Push Pull alimentado com 42 volts, classe B. 4/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

5 A saída deste módulo passa por um filtro passa-baixas, ajustado para reduzir as freqüências harmônicas, antes da conexão de saída para a antena. O Módulo de Potência é instalado num dissipador de calor e situado num túnel de refrigeração alimentado por turbina de ar com aletas direcionais, a fim de canalizar o fluxo de ar sobre todo o dissipador de calor. 3 Modulação A portadora é modulada diretamente no circuito de polarização do VCO (Oscilador Controlado a Tensão). O circuito de modulação do sistema é formado por duas entradas distintas: a entrada 1 (MPX) apresenta resposta plana entre 20 Hz e 60 khz e recebe o sinal composto do gerador de estereofonia e entrada 2(MONO) apresenta resposta em freqüência com adição de pré-ênfase, para uso monofônico, sem o codificador. O ajuste de nível de entrada, no trimpot (TP1) permite controle de nível de modulação das duas entradas de sinais Controle de Corrente A Corrente de alimentação do estágio final de potência passa por um sensor RSC1 (resistência de fio), na fonte de alimentação, resultando em uma diferença de potencial que é utilizada para medição, através de medidor digital no painel frontal). Se a corrente atingir o valor máximo determinado como limite, o sistema de realimentação, formado por CI6A e CI6B, reduz a tensão de alimentação no estágio excitador Controle do Sincronismo do PLL O Pino 28 do Cl 2 na placa do PLL apresenta nível baixo quando fora de travamento e nível alto quando sincronizado. Este sinal é invertido pelo transistor Q1 na placa do PLL e atua também no circuito de proteção do excitador. Desta forma, o sinal de radio freqüência só vai para antena o se houver excitação do estágio final e a freqüência estiver corretamente sincronizada de acordo com a referência do oscilador a cristal. 4 Medidores Medição de Potência Irradiada A Corrente de RF do estágio final, que segue para antena, passa por um circuito refletômetro, e este gera uma tensão proporcional à potência de saída. Esta amostra, depois de amplificada vai para o medidor de potência CI4 na PCI do medidor de potência no painel frontal Medição de potência refletida 5/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

6 Em casos de descasamento de impedância na antena, o circuito refletômetro (RFL100) gera uma tensão que será medida no painel frontal, em forma de porcentagem, tendo como referência a medição da potência direta Medição de Tensão A tensão da fonte de alimentação é medida diretamente da fonte de 42 V, através do divisor de tensão R34 e R47 e do CI1 na PCI do Medidor de Tensão Medição de corrente A corrente de retorno do circuito retificador de potência (CT do transformador do retificador) passa por um sensor (resistência de fio) antes de atingir a massa do chassi. A diferença de potencial sobre esta resistência (RSC1), depois de amplificada por CI6A e CI6B, vai para o medidor de corrente no painel frontal. 5 Fontes de alimentação São três as tensões de alimentação utilizadas. +42V 14,0 A +15V 0,45 A -15V 0,20 A Tensão de +42V, 14 Ampères Esta fonte é formada pelo transformador da fonte geral T-300, a ponte retificada com os diodos D1, D2, D3, D4, os capacitores C1, C2, C3, C4e o indutor L Tensão de +15 V, 450 ma e tensão de 15V, 450 ma A corrente no enroiamento secundário de T2 passa pelos pelos diodos retificadores D4, D6, D7 e D8 em circuito ponte, gerando +25 V e 25 volts. Os circuitos estabilizadores CI2 e CI1 abaixam as tensões de alimentação, produzindo, respectivamente +15 V e 15 V. 6 Especificações Técnicas 6/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

7 1 Transmissão Freqüência de Operação de 88 a 108 MHz Tipo de Modulação F3 Potência de RF 300W (máxima) Atenuação de Harmônicos 60 db Impedância 50 ohms Estabilidade de Freqüência ± 7ppm/10Cº a 60Cº 2 - Áudio Impedância de Entrada 1 k ohms Resposta em Freqüência (-2 db) 20 Hz a 60 khz Distorção Harmônica (100% mod. a 400 Hz) menor que 0,5 % Relação sinal/ruído >62 db Máximo Sinal de Entrada +20 dbm Dispositivo de proteção de antena sim Medidor de áudio (potência direta e refletida) no painel frontal 3 Geral Alimentação Fonte 1 Fonte 2 Fonte 3 Consumo Dimensões 110/220Vac 50/60 Hz 42 V ca 12 A 15 V cc 0,45 A -15 V cc 0,2 A 530 VA L = 48,4 cm P = 32 cm h = 13,2 cm 7/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

8 7 Instalação 1. Alimentação O sistema é alimentado através da Fonte F-300 com 35Vac (fig. 1). Fig Terra O sistema deve ser aterrado, através do cabo de força de alimentação, em tomada tripolar (fig. 2). Fig Cabo da antena O cabo da antena a conectar no transmissor deve ter especificações técnicas adequadas, de modo a proporcionar menos perda possível no sinal de RF (fig. 3). 4. Conector de antena O conector de antena, soldado no cabo deve ser de boa qualidade para evitar perdas e aquecimento (fig. 3). Fig Conexão de antena Nunca ligar o transmissor sem verificar a conexão de antena, pois, apesar de o sistema ser dotado de proteção na saída de RF, pode ocorrer dano ao estágio final. 8/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

9 6. Conexão de áudio O conector de entrada de áudio é do tipo BNC. Esta conexão de entrada requer cabo coaxial de preferência do tipo com blindagem trançada para minimizar os efeitos de interferência de radiofreqüência (fig. 4 e fig. 5). Fig. 4 Fig Monitor - A saída de monitoração tem por finalidade disponibilizar amostra do sinal de saída da antena para uso em monitoração e medições (fig. 6). Fig Dissipação de Calor O sistema dissipador de calor do transmissor, é formado por uma ventoinha em conjunto com um túnel de refrigeração. A entrada e saída do túnel não podem ser obstruídas para não prejudicar o fluxo de ar (fig. 7). Fig. 7 9/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

10 8 Descrições dos controles 10/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

11 Descrição dos Controles 01 CÂMARA DE VENTILAÇÃO Entrada de ar 02 POTÊNCIA DIR(W) Indicador luminoso da potência direta. 03 POTÊNCIA REF(%) Indicador luminoso da potência refletida 04 TENSÃO (V) Indicador luminoso de tensão. 05 CORRENTE (A) Indicador luminoso de corrente. 06 MOD (%) Indicador luminoso de modulação. 07 PLL Indicador luminoso do PLL. 08 ENTRADA MONO Entrada de sinal mono 09 ENTRADA MPX Entrada de sinal composto 10 35Vac/TERRA Alimentação 11 ANTENA Saída para antena. 12 MONITOR Saída para monitoração 13 CÂMARA DE VENTILAÇÃO Saída de ar 14 REDE (fusível) Fusível geral do equipamento. 15 REDE(CABO DE FORÇA) Entrada de Alimentação do módulo Vac/TERRA (fonte) Fusível geral do equipamento. 17 REDE (LIGA) Chave geral do sistema 11/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

12 9 Circuitos Elétricos 9.1 Módulo do PLL 12/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

13 9.2 Módulo da PCI Principal (Entrada) 13/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

14 9.3 Módulo da PCI Principal (Fonte) 14/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

15 9.4 Módulo do Excitador 15/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

16 9.5 PCI dos Medidores 16/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

17 10 Lista de Material Circuito do PLL Quant. Descrição Valor Referência 02 Capacitor Disco 10 pf C5-C6 01 Capacitor Disco 33 pf C16 02 Capacitor Disco 100 pf C10-C18 06 Capacitor Poliéster 1 k C4-C8-C11-C24-C25-C34 01 Capacitor Poliéster 3,3 k C27 01 Capacitor Poliéster 10 k C2 09 Capacitor Poliéster 100 k C7-C12-C13-C15-C17-C19- C20-C30-C33 03 Capacitor Poliéster 220 k C21-C23-C32 02 Capacitor Eletrolítico 2,2 µf X 25V C22-C26 07 Capacitor Eletrolítico 10 µf X 25V C1-C9-C14-C28-C29-C31- C35 02 Circuito Integrado LM 358 CI5-CI6 01 Circuito Integrado POS150 CI-7 01 Circuito Integrado MAR8 CI3 01 Circuito Integrado MC12016 CI1 01 Circuito Integrado MC P CI2 01 Circuito Integrado 78L05 CI4 Regulador 01 Cristal MHz X1 01 Resistor 1/8W 100 Ohms R4 01 Resistor 1/8W 120 Ohms R9 01 Resistor 1/8W 220 Ohms R5 01 Resistor 1/8W 330 Ohms R1 06 Resistor 1/8W 1 k R12-R14-R18-R21-R24-R25 04 Resistor 1/8W 4,7 k R2-R6-R20-R23 06 Resistor 1/8W 10 k R3-R13-R16-R17-R19-R26 01 Resistor 1/8W 22 k R15 02 Resistor 1/8W 47 k R10-R11 01 Resistor 1/8W 330 k R22 02 Resistor 1/8W 680 k R7-R8 01 Transistor BC548 Q1 01 Trimpot mini (multivoltas) 10k TP1 01 Trimmer 3-30 pf C3 02 Conector BNC J-J3 04 Indutor Moldado 4,7 uh L1-L2-L3-L4 17/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

18 10.2 Circuito do Excitador Quant. Descrição Valor Referência 01 Capacitor SMD 47 pf C7 01 Capacitor Disco 150 pf C9 04 Capacitor SMD 1 k C1-C3-C5-C6 02 Capacitor Poliéster 220 k C2-C4 01 Capacitor Variável 3-30 pf C8 01 Indutor Choque VK200/4B L1 01 Indutor 2:1 L2 01 Indutor 20 Esp. #18 L3 02 Indutor 3 Esp #18 L5-L8 01 Transistor BLF245 TR1 01 Trimpot 10K TP1 01 Circuito Integrado 7808 REG1 Regulador 01 Resistor 1/8 W 270 Ohms R2 01 Resistor 1/8 W 680 Ohms R1 02 Resistor 1/8 W 3,3K R3-R Circuito do Filtro de Antena Quant. Descrição Valor Referência 04 Capacitor SMD 7 pf C8-C9-C11-C13 02 Capacitor Disco 10 k C4-C7 03 Capacitor SMD 10 pf C14-C15-C17 02 Capacitor Disco 10 pf C2-C3 02 Capacitor Disco 470 pf C5-C6 02 Capacitor Variável 5-45 pf C1-C16 02 Diodo de Germânio AA117 D1-D2 02 Indutor 2 Esp. #10 d=0,5 L1-L2 02 Trimpot 200 Ohms TP1-TP2 02 Resistor 1/8 W 4,7K R3-R Circuito do Medidor (Tensão) Quant. Descrição Valor Referência 01 Capacitor Poliéster 100 k C8 08 LED Amarelo D2-D3-D4-D5-D6-D7-D8- D9 02 LED Vermelho D10-D11 01 Resistor 1/8 W 4,7K R16 01 Resistor 1/8 W 1,2K R17 01 Resistor 1/8 W 2,2K R18 01 Resistor 1/8 W 6,8K R19 01 Resistor 1/8 W 15K R25 01 Circuito Integrado LM3914 CI-1 18/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

19 10.5 Circuito do Medidor (SWR) Quant. Descrição Valor Referência 01 Capacitor Poliéster 100 k C7 01 Capacitor Eletrolítico 2,2uF x 25V C1 08 LED Amarelo D2-D3-D4-D5-D6-D7-D8-D9 02 LED Vermelho D10-D11 01 Resistor 1/8 W 4,7K R16 01 Resistor 1/8 W 1,2K R17 01 Resistor 1/8 W 2,2K R18 01 Resistor 1/8 W 6,8K R19 01 Resistor 1/8 W 150K R24 01 Resistor 1/8 W 1K R25 01 Circuito Integrado LM3914 CI Circuito do Medidor (Áudio Corrente - Mod) Quant. Descrição Valor Referência 01 Capacitor Poliéster 100 k C8 08 LED Amarelo D2-D3-D4-D5-D6-D7-D8- D9 02 LED Vermelho D10-D11 01 Resistor 1/8 W 1,2K R24 01 Resistor 1/8 W 2,2K R18 01 Resistor 1/8 W 6,8K R22 01 Resistor 1/8 W 4,7K R23 01 Circuito Integrado LM3914 CI Circuito do Módulo Principal Quant. Descrição Valor Referência 01 Capacitor Eletrolítico 4,7 uf x 25V C42 02 Capacitor Variável 5-45 pf C21-C71 01 Capacitor Disco 33 pf C31 03 Capacitor Poliéster 1 k C44-C64-C66 03 Capacitor Poliéster 10 k C7-C13-C65 12 Capacitor Poliéster 100 k C8-C9-C10-C11-C19- C36-C43-C52-C53-C54- C57-C63 05 Capacitor Poliéster 220 k C14-C67-C68-C69-C70 01 Capacitor Eletrolítico 2,2uF x 25V C17 01 Capacitor Eletrolítico 47 uf x 25V C12 01 Capacitor Eletrolítico 100 uf X 25V C72 01 Capacitor Eletrolítico 1000 uf X 25V C15 01 Capacitor Eletrolítico 470 uf X 35V C25 02 Capacitor Eletrolítico 4700 uf X 50V C5-C6 19/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

20 Circuito do Módulo Principal (Cont.) Quant. Descrição Valor Referência 02 Capacitor Eletrolítico uf X 70V C3-C4 02 Capacitor Eletrolítico uf X 100V C1-C2 01 Circuito Integrado NE5532 CI3 05 Circuito Integrado TL072 CI4-CI6-CI12-CI7-CI13 01 Circuito Integrado 7915 CI1 Regulador 01 Circuito Integrado 7815 CI2 Regulador 08 Diodo 1N4148 D5-D7-D10-D11-D12-D14- D17-D18 01 Diodo 1N4004 D8 04 Diodo 1N4007 D1-D2-D3-D4 01 Diodo Zéner 15V D6 02 Diodo Zéner 16V D13-D15 01 Diodo Zéner 20V D16 01 Diodo Zéner 3,3V D9 01 LED Amarelo LED2 06 Resistor 1/8W 22 Ohms R38-R39-R48-R52-R55- R56 01 Resistor 1/8W 33 Ohms R53 01 Resistor 1/8W 100 Ohms R58 01 Resistor 1/8W 270 Ohms R3 02 Resistor 1/8W 470 Ohms R22-R23 02 Resistor 1/8W 1 k R5-R37 04 Resistor 1/8W 1,2 k R12-R44-R50-R64 04 Resistor 1/8W 2,2 k R10-R25-R46-R49 01 Resistor 1/8W 2,7 k R42 01 Resistor 1/8W 3,9 k R15 01 Resistor 1/8W 4,7 k R30 04 Resistor 1/8W 10 k R26-R31-R43-R54 01 Resistor 1/8W 12 k R13 03 Resistor 1/8W 47 k R2-R7-R9 01 Resistor 1/8W 56 k R34 05 Resistor 1/8W 100 k R4-R8-R11-R19-R45 02 Resistor 1/8W 470 k R18-R29 01 Transistor 2N4427 Q5 01 Transistor TIP142 Q1 03 Trimpot mini (multivoltas) 10 k R1-R6-R47 01 Trimpot 2 k TP9 03 Trimpot 2,2 k TP3-TP5-TP11 01 Trimpot 10 k TP7 01 Trimpot 5 k TP12 02 Trimpot 22 k TP4-TP6 20/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

21 Circuito do Módulo Principal (Cont.) Quant. Descrição Valor Referência 02 Turbina 12V TB1-TB2 01 Indutor Moldado 4,7uH L6 01 Indutor Choque 3,6m 2#14 SH_12A 01 Indutor 0,5 H - 12A L2 01 Indutor 4 ESPIRAS L1 01 Potenciômetro 10 k POT1 01 Transformador 22V T1 11 Anexos 11.1 P C I do PLL a) Face inferior b) Face superior 21/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

22 c) Overlay 11.2 PCI do Excitador a) Face inferior b) Overlay 22/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

23 11.3 PCI do Filtro a) Face inferior b) Overlay 23/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

24 11.4 PCI do Medidor (REF, CORRENTE e MOD) Face inferior Overlay 11.5 PCI do Medidor (SWR) Face inferior Overlay 24/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

25 11.6 PCI do Medidor (TENSÃO) Face inferior Overlay 25/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

26 11.7 PCI Principal d) Face inferior 26/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

27 e) Face superior 27/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

28 f) Overlay 28/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

29 11.8 Módulo de RF (300 W) Vista frontal 29/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

30 a) Características Elétricas 30/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

31 b) Overlay c) Diagrama Esquemático d) Lista de Material] 31/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

32 12 Teste de Desempenho Para verificação do desempenho do equipamento, adotar o seguinte procedimento: 1. Montagem Oscilador de Áudio Transmissor Wattímetro Medidor de Nível e DH Monitor Carga Fantasma Medidor de Frequência 2. Equipamentos utilizados: Oscilador de áudio de baixa distorção Medidor de Potência (Wattímetro) 50 W Carga fantasma (50 ohms, 50 W) Monitor de Modulação Medidor de nível e Distorção Harmônica Medidor de frequência 3. Medições: Freqüência de Operação Potência de RF Resposta em freqüência Relação sinal ruído Distorção Harmônica Total 32/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.

33 13 Anexos 1. Etiqueta de identificação ANATEL 2. Etiqueta de Número de série APEL Logotipo ANATEL 5. Detalhe das etiquetas 33/33 apel Aplicações Eletrônicas Ind. e Com. Ltda.