Un transmisor de FM del tamaño de una caja de fósforos, para que “juegue al espía ”, para usar como intercomunicador, y hasta como micrófono sin cable. ?Le gustaría tener un micrófono “secreto”, sin cable, tan pequeño que se puede esconder fácilmente en cualquier lugar sin que se note, y tan sensible que vuelve altas y claras las con versaciones más distantes? Si la respuesta es si, prepárese para armar este espía electrónico microtransmisor, un transmisor tan pequeño como una caja de fósforos pero cuya desempeño impresionante nos permite compararlo con los intercomunicadores secretos de los James Bond del cine. Por supuesto que se pueden sugerir otras aplicaciones, aparte del espionaje, para este aparato. Se puede usarla como micrófono sin cable, como transmisor para comunicaciones a distancia y para muchos otros fines, limitados solamente por su imaginación.
Los micrófonos sin cable, ultraminiaturizados, pueden ser considerados un recurso de espionaje de la más alta eficiencia que no se usan solamente en las películas. El desarrollo de componentes sensibles de tamaño ultrarreducido hace posible la construcción de tales aparatos con toda facilidad aquí y ahora.
Así, utilizando componentes que están disponibles en nuestro mercado, daremos a nuestros lectores la posibilidad de montar un verdadero micro-espía electrónico, tan pequeño que cabe en una cajita de fósforos y tan sensible que puede captar las conversaciones en el ambiente, por menores que sean sus niveles.
El lector que busca un micrófono secreto cuyas señales puedan oírse en cualquier radio o sintonizador de FM, o el lector que quiere un transmisor sensible, potente y simple de montar para usarlo como micrófono sin cable, como parte de un sistema intercomunicador, como niñera electrónica, sin duda encontrará en este dispositivo exactamente lo que desea.
Alimentado apenas con dos pilas miniatura de gran durabilidad,este transmisor, en condiciones favorables, puede enviar sus señales a distancias superiores a 100 metros.
De montaje extremamente simple y sin puntos críticos de ajuste, este microespía puede ser armado por cualquiera que sepa usar un soldador y esté dispuesto a seguir todas las instrucciones que daremos.
Claro que para montar y usar convenientemente un aparato cualquiera siempre es bueno tener una idea de sus principios de funcionamiento. De esta manera, para familiarizar al lector con las técnicas modernas usadas por los espías electrónicos, después de dar las características de nuestro aparato, hablaremos un poco de su funcionamiento.
Caracteristicas:
Alcance: 100 metros
Número de transistores: apenas uno
Alimentación: 3voltios (dos pilas miniatura)
Micrófono: capacitivo ultrasensible con transistor de efecto de campo ya incorporado (normalmente usado en grabadores que tienen micrófono integrado).
- Tamaño: cabe en una cajá de fósforos
- Gama de operación: 88 a 108 MHz
- Tipo de modulación: FM
Los espías electrónicos
Con cada día que pasa, se desarrollan nuevas técnicas y nuevos componentes, de modo que cosas que hace poco se hacían de una manera, hoy son hechas de otra, completamente diferente, y con mucha mayor perfección. Esto ocurre también con la electrónica y sus aplicaciones en el espionaje.
Un método simple, pero que presenta sus inconvenientes, de hacerse un aparato para escuchar clandestinamente las conversaciones, consiste en la utilización de un amplificador de audio, un cable largo blindado, y un micrófono sensible.
En este sistema, evidentemente, el cable deberá ser extendido hasta el lugar de la instalación del micrófono, lo que es causa de dos tipos de preocupación: la primera consiste en la posibilidad de que el cable sea descubierto, y entonces bastará seguirlo para llegar al “espía”, y la segunda reside en el hecho de no poder colocar el amplificador muy lejos del micrófono, en vista de las limitaciones en el largo del cable.
En espionaje el cable es abolido totalmente, lo que sin duda es una gran comodidad además de significar mayor seguridad para el espía. El micrófono es conectado a un transmisor de señales de radio, que generalmente funciona en la gama de la FM (frecuencia modulada), de modo que sus ondas pueden ser captadas en cualquier punto de las inmediaciones, utilizándose para este fin una radio o sintonizador de FM común, o hasta el receptor del automóvil.
Las ventajas de este sistema son obvias: facilidad de instalación, y además el transmisor alimentado con pilas puede ser colocado en cualquier lugar sin necesidad de cables u otros elementos de difícil instalación: en el caso de un descubrimiento accidental, el receptor no puede ser localizado, dando oportunidad de escapar al “espía”.
Claro que para que un sistema de este tipo sea realmente eficiente debe satisfacer ciertos requisitos técnicos.
El primero es el tamaño, el segundo el alcance, el tercero la sensibilidad del micrófono, y el cuarto la durabilidad de las pilas que lo alimentan.
El proyecto de un microtransmisor ideal para este fin podría considerarse simple si se pudiera abordar cualquiera de los cuatro requisitos por separado, hallando soluciones independientes.
Pero no es este el caso: los requisitos enumerados son interdependientes, lo que quiere decir que, cuando mejoramos el alcance podemos al mismo tiempo sacrificar el tamaño, y la durabilidad de las pilas, y cuando mejoramos la sensibilidad tal vez sacrificamos el alcance, o la durabilidad de las pilas.
Resumiendo, al proyectar un microtransmisor espía. la mayor preocupación debe ser conciliar todas estas características de modo que sean las mejores dentro de las posibilidades técnicas actuales, o sea:
- tamaño reducido
- buen alcance
- buena sensibilidad
- gran durabilidad para las pilas
En nuestro caso, con los recursos técnicos colocados a nuestra disposición; creemos que llegamos al máximo posible para poner el proyecto al alcance de todos los lectores, o sea que brindamos al lector la posibilidad de tener su propio microespía, un aparato que realmente puede cumplir las funciones que de el se esperan.
Y cuáles son las limitaciones vencidas que nos posibilitarán llegar a este aparato?
Hasta hace unos anos teníamos solamente la opción de los micrófonos de cristal o dinámicos, cuya durabilidad. tamaño y sensibilidad dejan mucho que desear.
Nuestro mercado no nos brindaba todavía los micrófonos de electret, supersensibles y ultraminiaturizados.
Los micrófonos de electret son transductores que convierten los sonidos en señales eléctricas.
Funcionando según el principio de variación de la capacitância entre dos placas. Una placa es fija, y la otra, hecha de un material muy fino, puede vibrar con el sonido que recibe.
Al vibrar, varia su distancia en relación con la placa fija y por consiguiente, la capacitancia existente entre las dos, como muestra la figura 1.
Las variaciones de la capacitancia, aplicadas a un transistor de efecto de campo hacen modificar la corriente en este componente, obteniéndose con eso en su salida, una serial eléctrica cuyas características corresponden al sonido original.
Esta señal eléctrica puede ser amplificada o aplicada a un transmisor, modulando entonces una serial de radio.
Por la figura 2 el lector puede tener una idea de la diferencia de tamaño entre un micrófono de electret común, como el que se usa en nuestro “espía”, y un micrófono de cristal equivalente, esto sin tener en cuenta que los modernos micrófonos de electret ya poseen un transistor de efecto de campo en su interior, lo que quiere decir que el circuito transmisor puede ser simplificado considerablemente, porque ya recibe la señal de audio amplificada!
Como tales micrófonos ya pueden hallarse en nuestras tiendas de material electrónico, su utilización en este tipo de transmisor permite una reducción considerable de su tamaño, una simplificación del circuito (usa apenas un transistor) , y además permite 1a obtención de una sensibilidad y una calidad de sonido excelentes.
Y para completar la lista de los requisitos, hablemos de la fuente de alimentación, que consiste en apenas dos pilas de tipo miniatura, que nos brindarán una tensión de 3V, dando al transmisor un alcance del orden de los 100 metros.
Como la operación se hace en la gama de la FM, el lector puede captar sus señales en cualquier radio o sintonizador con mucha facilidad.
En un, para usarlo, bastará esconderlo en cualquier lugar y escuchar lo que se desea.?o no?
Otros usos para el aparato
Claro que muchos de nuestros lectores no van a montar este transmisor apenas para oír conversaciones ajenas (lo que sin duda no es una cosa de las más recomendables) .
A decir verdad, cuando lo publicamos, no es solamente ésta la finalidad que pre tendemos que es de tal equipo.
El microtransmisor que presentamos brinda muchas otras posibilidades de aplicaciones prácticas que merecen ser estudiadas por los lectores que todavía no se decidieron a armarlo.
La primera aplicación importante es como micrófono sin cable para que anime sus fiestas o presente espectáculos con mucha mayor libertad de movimientos,bastando para eso que conecte un receptor de FM en la entrada de un amplificador, y sintonice la frecuencia del transmisor.
La calidad del sonido obtenida es excelente y el lector puede moverse hasta una distancia superior a los 50 metros del receptor, con una calidad de sonido prácticamente inalterada.
Para usarlo como micrófono volante el procedimiento es el mismo.
La segunda posibilidad es corno ninera electrónica. Basta encender el receptor de FM en el lugar en que esté y dejar el microespía al lado del niño dormido. Cuando éste despierte, sin duda lo oirá por la radio, pudiendo acudir a su lado prontamente.
Una tercera posibilidad es utilizar el aparato como medio de comunicación de pequeño alcance, entre automóviles, entre barcos, para arreglar la antena de televisión en el techo, etc.
Es evidente que existen innumerables posibilidades más de aplicación para este transmisor, como por ejemplo para trucos y pruebas de magia, en diversos tipos de juguetes, etc. Todo depende de 1a imaginación de cada uno.
El circuito
Corno ya dijimos, la utilización de un micrófono de electret es lo que nos hace posible obtener un máximo de sensibilidad junto con un máximo de simplicidad. Para analizar el principio de funcionamiento de nuestro espía. partimos entonces del micrófono de electret.
Tenemos en la figura 3 un diagrama simplificado del transmisor miniatura.
En la entrada tenemos un micrófono que a partir de las ondas sonoras ambientes hace variar la capacitancia entre las dos placas de modo que esta variación, en un transmisor de efecto de campo, pueda tener como resultado una serial amplificada de la misma forma de onda y frecuencia.
Esta serial es aplicada inmediatamente a un circuito oscilador de alta frecuencia, que genera la señal de FM, la cual es irradiada por una antena.
En la figura 4 tenemos un circuito oscilador de alta frecuencia, observándose que la bobina y el capacitor conectados al colector del transistor son los componentes que determinan la frecuencia de operación.
Usando entonces un capacitor ajustable (dotado de un tomillo para este fin) podemos regular el transmisor para operar en una frecuencia libre de la gama de FM. Este es justamente el único ajuste que debe hacerse al transmisor.
Como un punto crítico que existe en el montaje de este tipo de aparato es la bobina, optamos por una solución que evita muchos inconvenientes, que es la utilización de una bobina impresa.
Debemos observar además que una de las ventajas de emplear altas frecuencias, en la gama de la FM, está en el alcance que se obtiene con una potencia muy pequeña. Incluso utilizando un único transmisor relativamente pequeño, y una alimentación de 3V tenemos un alcance considerable.
En verdad, damos a los lectores la opción de alimentar el aparato con tensiones mayores (sacrificando el tamaño), hasta un máximo de 6V, caso en le cual se podrá aumentar el alcance.
Téngase en cuenta, sin embargo, que un aumento de potencia además de sacrificar el tamaño del aparato también compromete la durabilidad de las pilas.
Obtención de los componentes
Para conseguir un montaje con las dimensiones mínimas posibles el lector debe obligatoriamente emplear una placa de circuito impreso según nuestro modelo, y también componentes elegidos según nuestras indicaciones.
La placa de circuito impreso usada tiene 1a bobina impresa, una característica importante del proyecto que facilita el montaje y el ajuste, ya que, normalmente, el enrollamiento manual de las bobinas siempre conduce a diferencias de comportamiento que dificultan la obtención de frecuencias de operación en la gama esperada.
En la confección de la placa es de vital importancia que la bobina salga perfecta, sin interrupciones y sin dispersiones de cobre (corrosión defectuosa) que pongan espirales en cortocircuito.
Con relación a los componentes, en vista de su reducido número, creemos que el lector no tendrá dificultades para obtenerlos, pero como algunos influyen sensiblemente en el tamaño final del aparato, daremos nuestras sugerencias:
El micrófono de electret ya existe en nuestro mercado a un precio bastante variable, según su procedencia y época en que fue conseguido. Será por lo tanto conveniente que el lector consulte a más de un proveedor para tener la certeza de que no está pagando por su micrófono mucho más de lo que vale.
Obs. Hoy son comunes e los precios muy bajos.
El lector debe usar un micrófono de dos terminales que ya posea el transistor de efecto de campo internamente, que use una resistencia de carga del orden de los 680 Ω. El tipo indicado en la
Las pilas son importantes tanto con miras al tamaño mínimo del aparato como para la durabilidad.
La placa de circuito impreso reducida no provee la colocación de las pilas.
Hay posibilidades usar pilas alcalinas miniatura (AAA), que se pueden conseguir con facilidad, ya que son comunes en muchos aparatos como multímetros o fotómetros, o usar dos pilas pequeñas AA para transistores (tipo lapicero).
En los dos casos tendremos una tensión de 3V que proporcionará un desempeño ideal del transmisor con una operación continua de muchas semanas.
En relación a la alimentación, existe además la posibilidad para el lector de usar tensiones mayores, agregando un soporte adecuado. Estas tensiones pueden ser de 4,5 ó 6 volts, o sea 3 o 4 pilas pequeñas, en cuyo caso el alcance del aparato aumentará.
No recomendamos utilizar tensiones mayores con los componentes citados porque puede haber una sobrecarga del transistor.
El único transistor usado es del tipo de BF494 pero existen diversos equivalentes que pueden ser empleados como por ejemplo el BF194, BF254.
En verdad, cualquier transistor BF, NPN, puede ser experimentado, debiendo apenas el lector tener cuidado de verificar la disposición de sus terminales en el montaje, pues existen variaciones en relación a la posición del emisor (E), colector (C), y base (B).
Los resistores serán todos de 1/8W instalados en posición vertical. conforme muestra la figura 5.
Los capacitores permiten diferentes opciones conforme a la función que ejercen en el circuito, siempre dándose preferencia a los tipos de menores dimensiones.
El capacitor conectado entre el emisor y el colector del transistor puede tener valores entre 6, 8 y 10 pF (valor medio 8,2) debiendo ser de tipo cerámico.
El capacitor C2 puede ser de tipo cerâmico o disco, en tanto, que el capacitor C1 de acoplamiento puede ser de cualquier tipo con valores entre 0,01 y 0,022uF (lo que equivale a 10 y 22nF).
El capacitor electrolítico puede ser de cualquier tipo de 4,7 o 10 µF con tensión partir de 3V. El lector debe dar preferencia al tipo de menores dimensiones con terminales paralelos o axiales. Para los dos casos damos la técnica de montaje en la figura 6.
Tenemos después el “trimmer”. El trimmer usado es del tipo miniatura, cuyas dimensiones están de acuerdo con el espacio reservado en la placa del circuito impreso, conforme al tipo de terminales presentado, puede haber necesidad de estudiar la fijación.
Para los tipos con terminales con pins, su soldadura es directa pues los mismos pasan por los orifícios de la placa. En el caso de terminales redondos, debe usarse un pedazo de alambre rígido soldado en los mismos, según muestra la figura 7.
La caja es un elemento importante del montaje. Con la utilización de los componentes con las especificaciones originales, el lector puede obtener el menor tamaño posible.
La caja puede ser de cualquier material debiendo ser prevista una perforación para el pasaje del sonido delante del micrófono; un orificio para el acceso al interruptor (si se usa) y un orificio para el pasaje de la antena que no es más que un trozo de alambre rígido de 10 a 15 cm.
En la placa tenemos lugar para la colocación de un interruptor miniatura que sirve para conectar y desconectar el aparato cuando el mismo es usado como micrófono sin cable, intercomunicador, etc.
Se usa un interruptor H miniatura con las orejas cortadas (fig. 8).
Para espionaje o para una conexión directa el interruptor puede ser omitido, haciéndose una interconexión de sus terminales en la placa por medio de un puente. En este puente, la introducción de las pilas en el soporte corresponderá a su conexión.
Montaje
Una de las características importantes de este montaje es la delicadeza de los componentes y de la placa de circuito impreso lo que exigirá el máximo cuidado del lector en su realización.
El soldador debe ser pequeño con la punta bien fina, y la soldadura de buena calidad, siendo inadmisible los excesos de calentamiento, derramamientos de soldadura y soldaduras mal hechas, que pueden afectar sensiblemente el funcionamiento del transmisor.
Si el lector no tuviera una punta adecuada para su soldador puede hacer una enrollando un pedazo de alambre 10 sin envoltura en la punta original de su soldador, como muestra la figura 9.
Es conveniente, además recordar que una soldadura bien hecha forma, una gota perfectamente adherida ala placa. Lisa y de color metálico, como muestra la figura 10.
Como herramientas adicionales el lector debe usar pinzas de corte con lo que eliminará los excesos de los terminales de los componentes soldados a la placa,y pinzas de punta. No se debe olvidar el material necesario a la elaboración de la placa de circuito impreso.
Tenemos entonces en la figura 11 el circuito completo del transmisor con los valores de los componentes,
En la figura 12, tenemos la placa del circuito impreso, mostrada del lado de los componentes y del lado cobreado.
Damos a continuación la secuencia de operaciones para el montaje.
Precediendo cada punto tenemos paréntesis entre los cuales el lector debe marcar una “X” en cada operación que queda lista.
( ) Verifique todo el material por la lista que damos al final del artículo, comprobando si todos tienen los valores recomendados.
( ) Caliente por lo menos 5 minutos su soldador, estañando en seguida su punta, o sea limando su punta y pasando un poco de estaño para “mojarlo”.
( )Comience el montaje soldando el puente que consiste en un pedazo de cable rígido con las puntas peladas uniendo los dos puntos indicados con (1) y (2) en la placa de circuito impreso. Cuidado que la capa plástica del puente no deje ningún pedazo del mismo descubierto.
( ) Luego solde los resistores R1 de 680 Ω en los puntos 3 y 4 de la placa: el resistor R2 de 4.7 k en los puntos 5 y 6 de la placa, el resistor R3 en los puntos 7 y 8 de la placa, y finalmente el resistor R4 de 47 Ω en los puntos 9 y 10. Estos resistores serán montados en posición vertical como se explico en el punto correspondiente a obtención de material. Vea que los valores de estos componentes sean dados por sus anillos de color.
( ) Solde a continuación el transistor, observando bien su posición, o sea, de quê lado queda su parte achatada, porque si fuera invertido el aparato no funcionará. Los terminales del transistor deben ser soldados en los puntos 11, 12 y 13 de la placa. Cuidado que las salpicaduras de soldadura no pongan en corto los terminales en el momento de la soldadura.
( ) Solde ahora el capacitor cerámico C4 de 8,2 pF (entre el emisor y el colector del transistor) teniendo máximo cuidado en la operación pues el componente es muy delicado. Los puntos de soldadura en la placa son los de número 14 y 15.
( ) Para soldar el capacitor C2 el procedimiento es el mismo: cuidado con el exceso de calor y com posibles salpicaduras de soldadura. Este componente es conectado en los puntos 16 y 17 de la placa.
( ) El capacitor Cl es soldado de la misma manera que el C2, en los puntos 18 y 19.
( ) El capacitor electrolítico C5 debe ser colocado en la placa observándose su polaridad: el terminal (+) debe quedar en el orificio 20 y el terminal (-) en el orificio 21. Cuidado-con el exceso de calor al soldar este componente.
( ) Para soldar el trimmer el primer cuidado que el lector debe tener es la verificación de sus terminales. Si el encaje fuera directo, muy bien, pero en caso contrario, debe soldar en los mismos dos trozos pequeños de alambre rígido, como muestra la figura 10. Fíjese bien en la posición del trimmer en la placa en relación con las armaduras. Se debe soldar el terminal de la armadura más externa en el agujero 22 y la más interna en el agujero 23.
Antes de soldar el primer trimmer en posición el lector debe hacer una conexión de la antena en el orificio 24.
Esta consiste simplemente en un trozo de alambre rígido,de 10 a 15 cm, fino.
Observamos que una eventual inversión de posición del trimmer tendrá como consecuencia un funcionamiento inestable del transmisor que tenderá a salir de sintonía.
( ) Con el trimmer soldado el lector puede pensar en conectar el micrófono de electret. Observe que este componente está polarizado, o sea. que posee un terminal (+) y otro (-) como muestra la figura 13.
Se soldan dos trozos pequeños de alambre rígido en los terminales del micrófono. y estos hilos serán enhebrados en los orificios 25 y 26 de la placa, observándose su polaridad. Mucho cuidado al soldar estos hilos pues el micrófono es delicado y puede quedar inutilizado con el exceso de calor.
( ) Pase ahora ala preparación del soporte de las pilas. Estos son construidos con láminas de cobre dobladas: para mayor facilidad y rigidez de fijación pueden ser sujetas a la placa por medio de abrazaderas.
( ) El monta] e será completado con la soldadura del interruptor en los puntos indicados en la placa. El lector, conforme dijimos, tendrá la opción de eliminar este componente. colocando en ese caso un puente entre los puntos 27 y 28 de la placa.
Con todos los componentes colocados en la placa, antes de instalar el aparato definitivamente, se puede hacer una prueba y un ajuste preliminar.
Prueba inicial
Antes de colocar las pilas en el soporte, revise todas las conexiones, verificando si todos los componentes están firmes y si no existe ninguna salpicadura o derramamiento de soldadura que pueda ocasionar un cortocircuito.
Estando todo en orden, coloque las pilas en el suporte y conecte en su proximidad una radio o sintonizador de FM en una frecuencia en el medio de la gama.
En seguida, usando un palillo cortado de modo apropiado, gire el tomillo del trimmer hasta oír en la FM la señal del transmisor.
Si el receptor de FM estuviera sin un volumen razonable y el transmisor muy cerca, en cuanto se haga la sintonización se oirá por el altoparlante un fuerte silbido el que se deberá a la retroalimentación acústica. Para eliminar este silbido. bastará alejar el transmisor del receptor de FM.
Si la serial fuera captada en diversas posiciones de ajuste del trimmer escoja aquella en la que la misma sea más fuerte. Hablando a una distancia de 10 a 15 centímetros del micrófono el sonido de su voz debe oírse claramente en el receptor.
Las fallas más comunes que pueden ocurrir son:
- La señal de RF es captada, y se oye un chirrido en el receptor pero al hablar delante del micrófono no se oye nada. Verifique la soldadura del micrófono, si está correcta y si no existen soldaduras mal hechas o cortos en la placa.
- La señal de RF no se oye en ninguna frecuencia. Verifique en primer lugar 1a posición de las pilas, su estado y si no existen malos contactos en su soporte. Luego, fíjese si la bobina no tiene interrupciones y si el transistor no está conectado de modo incorrecto.
Termine verificando si el capacitor C4 tiene realmente el valor recomendado.
Si está todo en orden, haga la instalación definitiva del aparato en su caja. La placa puede ser fijada en posición con facilidad, utilizando dos pedazos de hule espuma. Así, cuando se cierre la caja, todo el conjunto quedara asegurado en posición de funcionamiento sin necesidad de tornillos y otros medios de fijación.
La antena puede ser de cable plástico rígido, y su largo no debe superar los 15 centímetros para que no haya inestabilidad de funcionamiento del transmisor.
