terça-feira, 3 de junho de 2014

Boa tarde pessoal,

Agora entramos na parte final do nosso projeto. Depois de alguns defeitos e imprevistos o projeto funcionou bem.
Ao longo do projeto, tivemos que fazer algumas modificações para que tudo desse certo. Agora vamos postar a parte final.

A fim de verificar as características e a utilização do espectro eletromagnético por um transmissor FM (para fins acadêmicos) nosso grupo confeccionou um circuito transmissor FM básico de acordo com esquema elétrico abaixo:

Evolução da confecção:

O Setup utilizado para as medidas de forma irradiada através do analisador de espectro Anritsu modelo MS2668C, foi executado em ambiente de laboratório (empresa IBEC), como mostra fotos abaixo:
Para simulação dos sinais de áudio (tons e ruídos) foi utilizado o software Audacity e adicionalmente, para verificação do espectro ocupado quando reproduzida uma musica foi utilizado o próprio Windows Media Player.


Simulações de sinais de áudio (tons e ruídos) utilizando o software Audacity

·        Espectro na freqüência da Fundamental (sem o sinal modulante) – 100MHz

·        Espectro da senóide na freqüência de 400Hz
  •     Espectro da senóide na freqüência de 1000Hz



  • Espectro da senóide na freqüência de 1500Hz



  •     Espectro da senóide na freqüência de 2000Hz



  •  Espectro da senóide na freqüência de 3000Hz



·        Espectro da senóide na freqüência de 4000Hz


·        Espectro da senóide na freqüência de 5000Hz

·        Espectro da varredura linear das freqüências de 300Hz à 7000Hz

·        Espectro ocupado pelo ruído Branco
O ruído branco é um tipo de ruído produzido pela combinação simultânea de sons de todas as frequências. O nome branco é utilizado para descrever este tipo de ruído em analogia ao funcionamento da luz branca, dado que esta é obtida por meio da combinação simultânea de todas as frequências cromáticas.

  • Espectro ocupado quando reproduzida uma música



Através deste experimento utilizando um analisador de espectro foi possível visualizar, analisar e entender um pouco mais sobre as características e conceitos visto em sala do espectro eletromagnético ocupado por um sinal de transmissão FM. Foi possível verificar a variação da largura de banda ocupada do espectro em varias condições de simulação, inclusive a banda ocupada no espectro apenas da onda portadora transmitida sem o sinal modulante.



Sendo assim, finalizamos nosso projeto com mais uma apresentação na USF-2014. Agradecemos a todos e principalmente ao grupo pela dedicação e pelo empenho. Obrigada a professora Débora pelo paciência e por nos ajudar nesta nossa nova etapa.

Até logo pessoal, em breve retornaremos com mais um projeto interdisciplinar da Universidade São Francisco - Campinas.

Obrigada a todos.

Fim



terça-feira, 1 de abril de 2014

Bom dia Pessoal, 

Estamos aqui novamente, agora com um novo projeto interdisciplinar.
Este ano nosso grupo será constituído de 6 pessoas: Camila, Fernando, Fábio, Jeferson, Josué e José Ronaldo.
A idéia inicial do projeto é utilizar um analisador de espectro para visualizar as características de um sinal FM decorrente da variação do sinal modulante (informação).

Para isso vamos utilizar o software Audacity que nos permite gerar sinais com variação de freqüência, forma de onda e amplitude que no caso será nosso sinal modulante, que será enviado através da saída P2 (áudio) de um computador conectado a entrada de um circuito transmissor FM, será verificado através de um analisador de espectro de forma irradiada as características resultantes no sinal transmitido, como amplitude do sinal, faixa de banda ocupada no espectro, etc...

Setup do projeto

Software Audacity

        Audacity é um editor de áudio que pode gravar, reproduzir e importar/exportar sons nos formatos WAV, AIFF, MP3 e OGG. Com ele, você edita suas músicas, podendo aplicar cortes, copiar e colar recursos (com funcionalidades de desfazer/refazer ilimitadas), mixar faixas e aplicar efeitos na gravação.
       O programa também conta com editor de envelope de amplitude, espectrograma e uma janela para análise de frequências e áudio em geral. Alguns dos efeitos incluem reforço nos graves, wah wah e remoção de ruído. O programa suporta plugins VST, os mais utilizados na área da edição de áudio.
      O Audacity 2.0 tem uma série de recursos, como equalizador, a remoção de ruído e a normalização de volume. A remoção de vocal inclui o GVerb, um plugin de reverberação.






Efeitos


       O software possibilita uma variedade de efeitos, como modulação de passagens com efeitos de afinação sem alterar o tempo ou remoção de ruídos de fundo, chiados e outros de maneira acessível e prática. Também é possível ajustar frequências com os recursos de equalização, filtro FFT e efeitos como o bass boost (este último é útil no destacamento de graves, especialmente na música eletrônica).



Fonte:
http://www.baixaki.com.br/download/audacity.htm


Circuito de transmissor de FM para MP3, MP4, computador, celular de alta potência com transistor 2n2218 e opamp 741.

         Transmissor de FM utilizando 2n2218, com etapa de amplificação de áudio utilizando amp op lm741, com entrada de áudio para MP3, Mp4, celular, Computador e outras fontes de áudio, além do tradicional microfone de eletreto. Com grande sensibilidade para o sinal de entrada.

Sobre o circuito de transmissor de FM


         A alimentação deve ser de 6 a 12V por bateria ou fonte de boa qualidade, durante o ajuste é recomendável utilizar bateria de 9 ou 12V.
           A bobina deve ser obtida enrolando 4 espiras de fio esmaltado 22 AWG com núcleo de ar auto sustentada e 1cm de diâmetro, utilize uma broca como referência para enrolar a bobina. Também nesse caso vamos conectar a antena entre a terceira e quarta espira, pois isso garante maior estabilidade na transmissão.
           O Capacitor variável deve ser com capacitância máxima de 30 a 50 pF.
         A antena pode ser uma telescópica de 80cM, um pedaço de fio rígido ou uma antena específica para transmissor de FM. Deve ser conectada no ponto marcado por Ant e é conetado a bobina via C2.
        Como o circuito conta com uma entrada de áudio do tipo P2 para ser conectado nas mais diferentes fonte de áudio, foi adotado um trimpot para ajustar o nível de sinal no circuito. Também foi adotado uma chave para desativar o microfone de eletreto.

        Para alimentar o circuito com tensões de 9 a 12 Volts utilize um dissipador de calor no transistor, que pode ser um comercial ou adaptar uma chapinha ou um “pedacinho” de alumínio.


         Para utilizar o transmissor, ligue um rádio FM, sintonize numa frequência livre, com o transmissor próximo do rádio receptor conecte a alimentação no transmissor e em seguida ajuste o capacitor variável (CV) utilizando uma chavinha não metálica, até obter um sinal mais forte. Afaste o transmissor e veja se a sintonia ficou fixa, caso necessário refaça o ajuste. A chave S1 deve estar ligada durante o processo. Depois de ajustado em uma sintonia fixa, pode ligar um Mp3 Player ou similar na entrada p2 e ajuste o trimpot (P) até ter um sinal de áudio claro sendo transmitido.

Esquema do micro transmissor de FM 

Sugestão de placa de circuito impresso para montagem do transmissor


Lista de componentes

Componente
Valor
Resistores 1/4 Watt 5%
R1
4.7k – Amarelo, Violeta, Vermelho, Ouro
R2
8.2K – Cinza, Vermelho, Vermelho, Ouro
R3, R6
47k – Amarelo, Violeta, Laranja, Ouro
R4
220k – Vermelho, Vermelho, Amarelo, Ouro
R5
1K – Marrom, Preto, Vermelho, Ouro
R7
6.8K – Azul, Cinza, Vermelho, Ouro
R8
47 – Amarelo, Violeta, Preto, Ouro
Capacitor
C1, C9
100nF – (104, .1, 0.1, ou 100n) Capacitor Cerâmico
C2
10pF (10p) – Capacitor Cerâmico
C3, C7
10nF (103, 0.01, 10n)- Capacitor Cerâmico
C4
1µF/16V – Capacitor Eletrolítico
C5, C11, C12
10µF/16V – Capacitor Eletrolítico
C6
1nF (102, 1n)- Capacitor Cerâmico
C8
100µF/16V – Capacitor Eletrolítico
C10
4.7p (4p7, 4.7p)- Capacitor Cerâmico
CV
3-30pF -Trimmer Cerâmico
Semicondutores
IC1
LM741P – Circuito integrado amplificador operacional.
Q1
2N2218, 2N2219 ou equivalente- Transistor NPN
Conectores
IN
Conector P2 – Entrada de áudio
B
Conector para ligar a bateria de 6 a 9 Volts
ANT
Ponto para ligar a antena
Diversos
L
Bobina – Veja texto.
MIC
Microfone de eletreto
P
Trimpot de 10k – Trimmer potênciometro
S1
Chave para ativar o microfone
Placa, Bateria, Caixa, etc..


Fontes: