3.3 - OS CIRCUITOS BÁSICOS

Ilustração do circuíto regenerativo inventado por Edwin Howard Armstrong

Tanto o receptor a cristal como de uma só válvula não eram muito sensíveis para a detecção de sinais emitidos de longa distância. Desta maneira, logo surgiram no mercado os receptores de múltiplos estágios, usando várias topologias de circuito.
Um dos primeiros tipos surgiu em 1912 com Edwin Howard Armstrong inventando o circuito regenerativo ou de alimentação, no qual o Audion ou válvula tríodo inventada por Lee De Forest revelou-se um poderosos amplificador como, também um gerador de ondas eletromagnéticas. Estudando criteriosamente o comportamento da válvula tríodo, Armstrong concluiu que parte da corrente de saída da placa da válvula podia se realimentada e sintonizada em sua grade e, desta maneira reforçando sobremaneira a intensidade dos sinais captados indo para a grade.
Logo em seguida, em 1916, Ernst Alexanderson patenteia a topologia de circuito conhecida como radio frequência sintonizada. Basicamente consiste de um ou mais estágios de amplificação de radio frequência que precede o circuito detector ou modulador de forma aumentar a intensidade do sinal, geralmente precedido por um ou mais estágio de amplificação de áudio para alimentar um fone de ouvido ou alto-falante.  Este tipo de circuito usando vários estágios de amplificação aumentava consideravelmente a seletividade do receptor, exigindo para isto que todos os estágios de radio frequência fossem sintonizados simultaneamente na frequência desejada.  Geralmente os estágios de radio frequência empregam primeiramente válvulas do tipo tríodo e posteriormente tetrodos e pêntodos. Com o circuito empregando tríodos, devido à capacitância entre os eletrodos da válvula ocorria à energização do circuito de saída e, assim tendendo a realimentar o circuito de entrada. Esta realimentação geralmente causava instabilidade e oscilações na recepção do sinal, além de produzir ruídos espúrios indesejáveis no fone de ouvido ou alto-falante.

Esquemático do circuito de radio frequência sintonizada empregando dois estágios de amplificação de R.F.

Para contornar esta deficiência da oscilação parasíticas, inerente aos circuitos dos primitivos receptores, em 1922, Louis Alan Hazeltine, trabalhando em conjunto com Harold Wheeler no Steven Institute of Technology, EUA inventa um processo de neutralização, mais conhecido como neutrodino.
Este circuito consiste numa modificação da topologia do circuito radio frequência sintonizada, permitindo que as instabilidades causadas pela capacitância entre eletrodos da válvula fossem “neutralizadas”, suprimindo-se as oscilações parasíticas.
Assim, num receptor de concepção radio frequência sintonizada havia agora em cada estagio amplificador de R.F. um circuito adicional, cuja finalidade era realimentar um pequeno e oposto fluxo de energia, oriundo do circuito de saída para aquele de entrada, neutralizando a realimentação responsável pela formação da capacitância entre os eletrodos da válvula e, consequentemente os ruídos e silvos indesejáveis produzidos no fone ou alto-falante.

Esquemático do circuito neutrodino. O capacitor Cn, realimenta um sinal secundário para a grade da válvula. Este por sua vez, estando defasado 180º graus em relação ao sinal original, o neutraliza, e assim evita-se a formação de oscilações parasíticas. O sinal secundário é originário de um enrolamento defasado (b) no transformador de acoplamento Inter etapa, (T2).

Apesar desta inovação introduzida por Hazeltine o radio receptor concepção radio frequência sintonizada ainda apresentava problemas, pois para sintonizar as radio emissoras, cada estagio de amplificação tinha que ser individualmente ajustado para aquela respectiva frequência se tornando uma operação maçante para o ouvinte.

O painel frontal de um rádio receptor usando topologia de circuito frequência sintonizada mostrando os três estágios de amplificação de R.F. A sintonia da radio emissora era obtida ajustando-se individual e simultaneamente os três estágios para a sua respectiva frequência. Uma operação que exigia paciência e atenção do radio ouvinte.

Com o considerável aumento das radio emissoras, operando em frequências acima de 10 MHz, estes aparelhos não tinha condições de capta-las e sintoniza-las com precisão. No inicio da década de 1920, novamente Armstrong inventa um novo circuito agora denominado de super-heteródino o qual era muito mais sensível que os anteriormente vistos e, sua finalidade básica era de amplificar e fornecer uma pré-seleção ao sinal captado. Muito mais seletivo como estável, o circuito super-heteródino tornou-se desde então, a base para a fabricação de todos os tipos de receptores.

Ilustração do circuíto superheterodino inventado por Edwin Howard Armstrong em 1920, onde:
A - Sinal
B - Oscilador
C - Misturador
D - Amplificador de frequência intermediria.
E - Detector 
F - Amplificador de audio

A partir de 1930, a fabricação de receptores teve um rápido desenvolvimento. Em 1933 aparece no mercado um novo tipo de circuito denominado de modulação por frequência ou FM como é mais conhecido. Inventado, também, pelo já então famoso Armstrong, a modulação por frequência era um novo processo de eliminar o fenômeno da estática encontrado na transmissão convencional ou AM, modulação em amplitude.

Esquemático  ilustrando o circuíto de modulação em frequência ou FM o inventado por Edwin Howard Armstrong em 1933, onde:
A = Sinal
B = Oscilador
C = Misturador
D = Amplificador de frequencia intermediária
E = Limitador
F = Discriminador
G = Detector