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Microspia UHF 2/2

Microspia UHF

Microspia UHF la seconda parte del progetto di un device composto da un trasmettitore e da un ricevitore in grado di captare anche le voci più flebili e trasmetterle via radio.

Il trasmettitore

Questo circuito utilizza tre transistor, il modulo Aurel TX433SAW e pochissimi altri componenti. Per ottenere la modulazione in ampiezza con segnale analogico del modulo TX abbiamo collegato a massa tutti i pin che solitamente debbono andare a massa nonché il pin n. 2 che normalmente viene utilizzato come ingresso per il segnale di modulazione quando l’ibrido dell’Aurel viene alimentato con una tensione superiore a 8 volt. L’altro ingresso (pin n. 3), unitamente al terminale di alimentazione (pin n. 15), è collegato all’emettitore del transistor di modulazione T3. Il modulo TX rappresenta dunque il carico di emettitore di T3 il quale a sua volta viene modulato dal segnale proveniente dal circuito di preamplificazione. Questo stadio ha il compito di amplificare il segnale captato dalla capsula microfonica preamplificata a due fili. Quest’ultima viene polarizzata dalla resistenza R1 da 10 Kohm; il segnale giunge quindi sulla base di T1 che effettua una prima amplificazione del segnale. Successivamente, tramite C4, il segnale giunge all’ingresso del secondo stadio di amplificazione che fa capo al transistor T2.

Complessivamente il segnale viene amplificato di circa 1.000 volte. Considerando che il trasmettitore utilizza una capsula microfonica con preamplificatore incorporato, il nostro circuito garantisce una sensibilità audio elevatissima. I condensatori C3 e C5 limitano la banda passante eliminando nel contempo il pericolo di autoscillazioni, sempre in agguato quando si ha a che fare con guadagni molto alti. La rete R6/C2 introduce un disaccoppiamento tra lo stadio di alta e quello di bassa frequenza. Il segnale di BF giunge infine, tramite il condensatore C6, sulla base di T3, un transistor montato nella configurazione a collettore comune che funge da amplificatore di corrente. Come visto in precedenza questo transistor controlla l’alimentazione del trasmettitore U1 modulandolo in ampiezza.

microspia_ricevitore_schema

Con questo particolare sistema di modulazione è possibile ottenere una banda passante di circa 5 KHz, più che sufficiente per i nostri scopi. A riposo la tensione presente sull’emettitore di T3 è di circa 6 volt; questa tensione può essere modificata leggermente agendo sul valore della resistenza di base R7.

Tale operazione va effettuata nel caso in cui la profondità di modulazione risulti insufficiente o eccessiva. Il diodo D1 protegge i componenti da una eventuale inversione della tensione di alimentazione. Per l’alimentazione viene utilizzata una pila a 9 volt che garantisce un’autonomia di circa 30 ore. Il circuito assorbe infatti una corrente di circa 15-20 mA mentre una pila alcalina a 9 volt presenta una capacità di 500 mA/h. Per ottenere il massimo della portata è necessario fare uso di uno spezzone di filo della lunghezza di 17 centimetri da collegare alla presa di antenna del modulo.

microspia_uhf_ricevitore_pcb

Tutti i componenti che fanno parte del trasmettitore sono stati montati su un circuito stampato appositamente realizzato. A sua volta la basetta è stata alloggiata all’interno di un contenitore plastico di dimensioni molto contenute: appena 16x35x58 millimetri. Il disegno del piano di cablaggio ed il master (entrambi in dimensioni reali) sono riportati nell’apposito riquadro. Il montaggio del trasmettitore non presenta particolari difficoltà. Il modulo TX433SAW va montato leggermente rialzato rispetto al piano della basetta in modo da poterlo successivamente piegare verso la piastra. Solo così la basetta potrà essere alloggiata all’interno del contenitore.

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Ovviamente tutti i componenti polarizzati vanno inseriti nel giusto verso; anche la capsula microfonica presenta una polarità: il terminale connesso alla carcassa rappresenta la massa, l’altro, ovviamente, il polo positivo. A montaggio ultimato inserite la basetta all’interno del contenitore plastico dal quale debbono uscire lo spezzone di filo d’antenna e la presa polarizzata per la batteria a 9 volt. Sul coperchio del contenitore, in prossimità della capsula microfonica, vanno realizzati alcuni forellini in modo da consentire al trasduttore di captare i segnali audio. IL RICEVITORE Anche questo circuito è molto semplice. Tutta la parte RF è affidata al modulo U1, un ibrido Aurel siglato RF290 (la sigla completa è RF290A-5S/433).

Questo dispositivo viene normalmente utilizzato nei ricevitori per radiocomando in quanto, sfruttando tutte le sezioni, è possibile ottenere in uscita un segnale digitale perfettamente squadrato. Fortunatamente per noi è possibile prelevare il segnale audio prima che lo stesso giunga al comparatore che provvede alla squadratura; tale segnale, come si vede nello schema a blocchi interno, è disponibile sul pin n. 13. Il modulo Aurel è composto da un amplificatore RF e da un ricevitore superreattivo che garantiscono una elevatissima sensibilità, ben -100 dBm (2,24 microvolt). Per poter funzionare correttamente, la sezione a radiofrequenza del modulo va alimentata con una tensione di 5 volt che viene fornita dallo zener DZ1. Completano il circuito del ricevitore uno stadio preamplificatore che fa capo all’integrato U2 ed un amplificatore di potenza che fa capo ad U3. Dall’uscita del modulo U1 (pin 13) il segnale giunge all’ingresso invertente dell’operazionale U2, un comune 741.

Il guadagno di questo stadio dipende dal rapporto tra R5 e R2; il condensatore C3 ha il compito di “tagliare” le frequenze superiori a 3-5 KHz in modo da ridurre quanto più possibile il rumore di fondo. Il segnale giunge quindi, tramite il controllo di volume rappresentato dal potenziometro R6, all’ingresso dell’amplificatore di potenza che fa capo all’integrato U3, un comune LM386. Questa sezione è in grado di erogare una potenza di circa 0,5 watt. L’uscita controlla la cuffia o l’altoparlante la cui impedenza può essere compresa tra 8 e 32 ohm. Anche in questo caso l’alimentazione è assicurata da una pila a 9 volt e un diodo (D1), presente lungo la linea di alimentazione, evita che il circuito possa essere danneggiato da eventuali inversioni della tensione di alimentazione. La basetta sulla quale sono montati tutti i componenti presenta dimensioni maggiori rispetto a quella del trasmettitore; d’altra parte in questo caso non ci sono particolari esigenze di miniaturizzazione.

Per il montaggio della piastra vanno rispettate le solite regole: inserire per primi i componenti a più basso profilo, rispettare le polarità degli elementi polarizzati, non scambiare tra loro i componenti. Per il montaggio dei due integrati è consigliabile fare uso degli appositi zoccoli. Anche in questo caso l’inserimento del modulo RF sulla piastra può essere effettuato in un solo modo, in altre parole non è possibile montare al contrario l’ibrido. La basetta va alloggiata in un contenitore plastico munito di portapile; per il nostro prototipo abbiamo utilizzato un contenitore modello SC701 di dimensioni abbastanza contenute: 130 x 60 x 29 millimetri.

L’antenna (indispensabile per ottenere una buona portata) può essere realizzata con uno spezzone di filo rigido di 17 centimetri che va fatto uscire dalla parte superiore del contenitore. Al posto dello spezzone di filo può essere utilizzato un “gommino” per UHF, facilmente reperibile presso qualsiasi rivenditore di ricetrasmettitori. Altri due fori vanno realizzati sul fianco del contenitore, in prossimità della presa jack di uscita e sul coperchio in corrispondenza dell’albero del potenziometro. Su quest’ultimo, dopo aver chiuso il contenitore, va fissata una manopola. La presa jack di uscita funziona anche come interruttore di accensione: quando lo spinotto è inserito il ricevitore risulta alimentato, in caso contrario il circuito è spento. Completato il montaggio del ricevitore non resta che verificare il funzionamento complessivo del sistema.

Messa a punto

Per provare l’apparecchiatura è sufficiente collegare le batterie al trasmettitore e al ricevitore, inserire l’auricolare (che, tra l’altro, accende il ricevitore) e regolare il volume di uscita. La sensibilità è talmente elevata che, se i due dispositivi funzionano nello stesso locale, nonostante l’impiego di un auricolare, si verifica l’effetto Larsen, ovvero l’auricolare emette un fastidioso fischio. Dopo questa prima verifica, bisogna allontanarsi dal luogo in cui è stata posta la microspia fino a quando il segnale non risulta più udibile, ovvero fino a quando il rumore di fondo sovrasta completamente la componente di bassa frequenza. La portata è normalmente compresa tra 50 e 300 metri ma in casi particolarmente favorevoli può arrivare anche a 500 metri.

Per ottenere la massima portata possibile è necessario agire sugli spezzoni di antenna, accorciandoli o allungandoli di qualche centimetro. Se si dovessero verificare problemi di modulazione bisognerà modificare leggermente il valore della resistenza R7 del trasmettitore. Questo componente agisce anche sulla potenza del TX; pertanto, nel caso di scarsa portata del sistema, è possibile intervenire, oltre che sulle antenne, anche su questa resistenza.

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

 

 

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