S-Meter
"Medidor de Intensidade de sinal de Sintonia"

Dizer ao colega ou enviar um cartão para uma estação de rádio estrangeira dizendo que a transmissão está forte, convenhamos, não se trata de uma reportagem segura e honesta.
Nestas afirmações, os critérios são muito subjetivos e estritamente pessoal.
O melhor é instalar em seu transceptor, receptor ou mesmo rádio de ondas curtas um eficiente S-meter e reportar como manda o figurino.

S-meter é um instrumento que mede a intensidade da estação transmissora no receptor de um rádio. A escala do instrumento é graduada de S1 a S9 com variação na escala logarítmica.

Assim um sinal S9 corresponde a um sinal de 100 uV na bobina de antena do receptor. Já a marca de S2 corresponde um sinal de apenas 0,78 uVolts.

As marcações em S seguem uma ordem crescente de 6 em 6 dB conforme mostra a tabela.

Alguns aparelhos trazem escala com S9 -I- uma unidade em dB. Estas escalas, nestes receptores são para reportagem de aparelhos a curta distância, o que não quer dizer nada.

Um transmissor com um sistema irradiante perfeito, distante apenas 100 Km, tem obrigação de acusar no receptor um S9 -I- 10dB ou mesmo o famoso S9 -§- 1 parafuso ou seja quando o ponteiro do instrumento tende a ficar totalmente deflexionado para direita.

Quando o instrumento S-meter é ligado diretamente a etapa de RF, no detetor, é comum a dificuldade em saber se o sinal é aquele ou se o ruído de fundo está sendo somado com o sinal da estação transmissora.

Isto pode ser facilmente eliminado por meio de um amplificador de tensão que excita o instrumento. A totalidade do sinal de áudio está compreendida entre 10 e 50 mV. Para excitarmos um instrumento ou miliamperímetro com 5 mA de fundo de escala, é necessário uma tensão amplificada em cerca de 100 vezes.

Fundamentalmente um S-meter acoplado a um circuito amplificador de tensão deve obedecer as seguintes exigências:

a) A impédância de entrada deverá ser alta para que a mesma não interfira no desempenho do instrumento detetor.
Se a impédância não for alta suficientemente o estágio S-meter irá .distorcer o sinal de áudio provocando na recepção uma sensação esquisita e totalmente intolerável, além de roubar preciosos Volts acarretando uma imprecisão na leitura.
Nas rodadas de rádioamadores, eles chamam esses S-meters como S-meter pão-duro....

b) a impédância de saída deverá ser a mais baixa possível a fim de proporcionar uma resposta segura e adequada pois os instrumentos ou miliamperímetros empregados exigem uma corrente de certa grandeza em comparação aos S-meters que utilizam microamperímetros de lOOuA.
Uma impédância um pouco alta na saída provocaria o fenômeno do S-meter pão duro.

Um bom S-meter deve apresentar basicamente as seguintes características:

Sinal de áudio para a deflexão S9............25 a 30mVpp

Sinal de ingresso para deflexão máxima ...50 a 60 mVpp

Resposta de freqüência... 500Hz a lOKHz.

Impédância de entrada.......superior a 1M

Sensibilidade do instrumento......1 e 5 mA

Tensão de alimentação.........................entre 12 a 15 voltsCC

VERSÃO 1
A figura 1 mostra o diagrama esquemático elétrico de um S-meter com miliamperímetro de 1mA de fundo de escala.

O sinal de áudio é introduzido no "gate" do transistor T1 que é do tipo de efeito de campo. Este transistor apresenta uma vantagem em relação aos demais, possui uma alta impedância de entrada, minimizando assim o problema de distorção e da carga refletida ao circuito do receptor.

O sinal amplificado pelo dreno irá a base do transistor T2 através do capacitor C2 que funciona como acoplador.
O resistor R1 é polarizador de gate, enquanto que o resistor R2 é carga do dreno.
O capacitor C1 age como filtro de RF aterr ando-a.
Os componentes R5 e R6 polarizam a base do transistor T2, que foi montado na montagem de emissor comum.
O resistor R7 é carga do coletor enquanto que os componentes R8 e C5 são polarizadores do emissor de T2.
Os componentes R3 e C3 são polarizadores de source do transistor T1.
O resistor R4 é um redutor de tensão do transistor T2 para que a sensibilidade do mesmo seja ainda maior assim também como a taxa de distorção.
O sinal é amplificado pelo coletor de T2 e enviado aos diodos D1 e D2 que funcionam como um dobrador/retificador de tensão pelo capacitor C4,que funciona como acoplador.
O sinal maior ou menor fará com que o miliamperímetro M1, desloque proporcionalmente.
O capacitor C6 é o capacitor de filtro.

A figura 2 mostra o desenho em tamanho natural do circuito impresso enquanto que a figura 3 mostra o chapeado com a disposição dos componentes.

Quanto a montagem, esta não apresenta dificuldades e dispensa maiores co-mentários.

Alertamos a todos os leitores, que o transistor TI é extremamente sensível a eletricidade estática, daí no momento da sua soldagem, favor desligar o soldador da tomada para diminuir os riscos de que o mesmo seja destruído pela eletricidade estática.

Lista de material:

R1 - resistor de 10M, 1/8 - 5% - (marron, preto, azul)
R2 - resistor de 1,5K, 1/8 - 5% - (marrom, verde,vermelho)
R3 - resistor de 560 Ohms, 1/8 - 5% -(verde, azul, marrom)
R4 - resistor de 100 Ohms, 1/8 - 5% -(marron,preto,marron)
R5 - resistor de 15K, 1/8 - 5% - (marrom, verde,laranja)
R6 - resistor de 1,5K, 1/8 - 5% - (marrom, verde,vermelho)
R7 - resistor de 2,2K, 1/8 - 5% - (vermelho, vermelho, vermelho)
R8 - resistor de 220 Ohms, 1/8 - 5% -(vermelho, vermelho,marrom)
C1 - condensador poliéster de 0.1uFx250 V
C2 - condensador eletrolítico de 22uFx16 V
C3 - condensador eletrolítico de 22uFx16 v
C4 - condensador eletrolítico de 22uFx16 v
C5 - condensador eletrolítico de 22uFx16 v
C6 - condensador eletrolítico de 22uFx16 v
D1 - diodo de silício 1N4148 ou 1N914
D2 - diodo de silício 1N4148 ou 1N914
T1 - transistor FET MPF-102 ou equivalente
T2 - transistor NPN do tipo BC548 ou equivalente
M1 - miliamperímetro com escala em unidade S de 1mA.

VERSÃO 2
A figura 4 mostra o diagrama esquemático. elétrico do S-meter para miliamperímetro de 5mA de fundo de escala.

Como podemos ver, este circuito assemelha-se muito com o primeiro.

É evidente que, tendo um instrumento de maior consumo de corrente, a etapa amplificadora de tensão foi acrescida de mais um transistor, T3 e houve um novo arranjo na disposição dos diodos D2 e D3, bem como a maneira de excitar o instrumento, M1.

A inclusão de um diodo zener para estabilizarmos a tensão de dreno do transistor T1 justifica-se uma vez que uma nova etapa amplificadora faria com que uma simples e pequena distorção em T1, fosse o suficiente para efetar a precisão de leitura do instrumento M1.

A tensão foi estabilizada em 10 volts.

O transistor T2 continua desempenhando a função de amplificador final de tensão ao passo que o transistor T3 desempenha a função de amplificador de corrente, suprindo o miliamperímetro M1 de corrente suficiente para deflexionar 5mA de fundo de escala.

A figura 5 mostra o desenho do circuito impresso em tamanho natural, enquanto que a figura 6 mostra o chapeado com a disposição dos componentes montados na pSaqueta de circuito impresso.

" A montagem, conforme foi dito no projeto anterior, dispensa maiores comentários. Alertamos mais uma vez os leitores dos cuidados com o manuseio com trasístores de efeito de campo.

LISTA DE MATERIAL

R1 - resistor de 10M, 1/8, 5% (marrom preto, azul)
R2 - resistor de 1,5K, 1/8, 5% (marrom-verde, vermelho)
R3 - resistor de 560 Ohms, 1/8, 5% (verde, azul, marrom)
R4 - resistor de 100 Ohms, 1/8, 5% (marrom,preto,marrom)
R5 - resistor de 15K, 1/8, 5% (marromver-de, laranja)
R6 - resistor de 1,5K, 1/8, 5% (marrom-verde,vermelho)
R7 - resistor de 2,2K, 1/8, 5% (vermelho-vermelho, vermelho)
R8 - resistor de 220 Ohms, 1/8,5% (vermelho,vermelho, marrom)
R9 - resistor de 6,8K, 1/8, 5% (azul,cinza, vermelho)
R10 - resistor de 15K, 1/8, 5% - (marrom, verde, laranja)
C1 - condensador eletrolííico 10uF x 16 V
C2 - condensador eletrolííico 33uF x 16 V
C3 - condensador eietrolítico 33uF x 16 V
C4 - condensador eietrolítico 33uF x 16 V
C5 - condensador eietrolítico 33uF x 16 V
C6 - condensador poliiéster 0,1uFx250 volts
C7 - condensador eietrolítico 33uF x 16 V
D1 - diodo zener 10 Volts x 1 Watt
D2 - diodo de silício 1N914 ou 1N4148
D3 - diodo de silício 1N914 ou 1N4148
T1 - transistor MPF102, FET ou equivalente
T2 - transistor NPN, BC548 ou equivalente
T3 - transistor NPN, BC548 ou equivalente
M1 - miliamperímetro graduado em unidade S de 5mA fundo de escala.

INSTALAÇÃO

A instalação do S-meter ao receptor não apresenta dificuldades e a figura 7 apresenta um esquema simplificado de como o instrumento é instalado na saída do último transformador de FI do receptor. Para o S-meter versão 1, deverá ser acoplado através de um capacitor de 10uFx16V.

Contrariamente, na versão 2 esta inclusão é dispensável, pois no circuito elétrico original, esse capacitor de acoplamento já está incorporado.

É necessário a inclusão de um trimpot (p) para regular a sensibilidade individual de cada S-meter instalado em diferentes receptores com sensibilidades diversas.

Conforme mostra figura 7 o trimpot (p) intercala a última FI do estágio ampli-ficador ao S-meter. O valor do trimpot não é crítico e pode variar de 100 a 470 K.

CALIBRAGEM:
Esta também é uma operação extremamente fácil. Com um gerador de RF instalado na antena do receptor e com uma saída ajustada para 50uV regula o trimpot P para uma deflexão S9 e é só...

Podemos calibrar o s-meter de uma forma subjetiva que dará ao instrumento uma excelente precisão.
Em primeiro lugar capte em seu receptor uma estação de sinais fortes. Este sinal será o S-9, transferido ao S-meter pelo ajuste de sensibilidade, o trimpot P.

Caso o leitor não encontre com facilidade miliamperímetros de 1mA e 5mA graduados na escala S, a figura 8 ilustra como construir uma escala em S. Recomendamos que as indicações sejam feitas com letra set para um acabamento profissional...