Como ligar o microfone M-100 da Yaesu a rádios ICOM

De que interessa ter um bom rádio se não conseguirmos transmitir a nossa voz com a mesma qualidade, como se estivéssemos a ter uma conversa numa roda de amigos?

Apesar das minhas experiências com outros microfones, de desenhar esquemas com o mesmo conceito que o M-100, com um microfone de condensador e outro dinâmico, nenhum chegava ao volume, tonalidades e à excelente performance do microfone de mão HM-219 que equipam os rádios IC-7300 e IC-9700!

Como gostava de equipar o shack com um microfone de pé, mais cómodo para QSO's e DX, o investimento teria de ser outro e acabei por adquirir o M-100 da Yaesu… para mim, o microfone mais bonito, todo metálico e com excelentes características de voz e de estética, que fica bem em qualquer bancada ao lado destes dois rádios Icom!
Que me perdoem os que gostam mais do SM-30 e SM-50, mas esteticamente nada tem haver com o M-100... bom, este artigo não é para eles 😉

No entanto, enquanto que para o microfone HM-219 trabalho com o ganho de micro em qualquer dos rádios a cerca de 40%, com este para obter o mesmo volume preciso de subir o ganho a 100%. Mas é para isso que o ajuste de ganho lá está, nos rádios!…

Outra questão, foi a necessidade de alterar o cabo de ligação entre os rádios Icom e o microfone M-100.

Este post serve dois propósitos, tecer algumas considerações sobre a minha experiência com o microfone M-100, por comparação com o excelente HM-219 de mão, dificilmente substituível, e deixar-vos as alterações a fazer na ficha de microfone fêmea de 8 pinos.

O microfone M-100 vem com uma cabo para equipamentos Yaesu, onde nas extremidades tem uma ficha RJ-45 e na outra uma fêmea de 8 pinos. Mas, o pinout nesta ficha é diferente para os rádios Icom e é preciso trocar a ligação dos fios, assim como os rádios Icom disponibilizam 8V com cerca de 50mA (medidos, apesar de no manual referirem 10mA máximo) e o microfone M-100 é alimentado a 5V e 35mA de corrente típica, segundo as suas especificações.

Esquema de ligações

Temos de inserir no circuito um regulador de tensão 78L05 que transforme os 8V do rádio Icom para os 5V do microfone M-100. Coloquei-o dentro da própria ficha de 8 pinos...

O pinout das fichas é o seguinte,

Mic M-100 da Yaesurádio Icom

Pinout e cores na ficha original de 8 pinos do M-100 da Yaesu

1 - NC cor cinzenta;
2 - +5V cor branca;
3 - NC cor verde;
4 - NC cor azul;
5 - GND cor castanha;
6 - PTT cor amarela;
7 - Microphone ground (MIC GND) cor preta;
8 - Microphone cor vermelha.

Alterações na ficha de 8 pinos para rádios Icom

Muita atenção agora à ligação dos fios dentro da ficha de 8 pinos que liga ao Icom.
As cores dizem respeito aos fios do cabo original do Yaesu M-100.

Pino (na ficha de 8 pinos)
1 - fio do Microfone de cor vermelha;
2 - 8V, liga ao pino 3 do 78L05. O fio branco liga ao pino 1, saída de 5V do 78L05, e o 2 do 78L05 liga ao GND do pino 6 da ficha de 8 pinos;
5 - fio de PTT cor amarela;
6 - GND de cor castanha;
7 - GND (microfone) de cor preta.

Isole os restantes fios dentro da ficha, com fita isoladora ou manga termoretractil.

Recentemente descobri que microfone M-100 permite ainda aumentar em 6dB o nível de saída e assim adaptar-se melhor a outros rádios, como é o caso da Icom que necessita um pouco mais de audio.

Abra a tampa inferior, e desloque um pequeno dip-switch de NORMAL (por defeito) para a posição de 6dB.

Protecção do Yaesu FT-817 contra sobre tensões

O FT-817 tem no circuito de alimentação um díodo em série que o protege de inversões de polaridade, mas não contra sobre-tensões.

À semelhança de outros equipamentos de rádio, que falarei em posts a seguir, são usados díodos TVS muito semelhantes a díodos zener, com tensões de disrupção inferiores a 16V.

Depois de algum estudo sobre esta matéria, escolhi o díodo 5KP15A, com uma dissipação de potência de pico de 5kW isto é, cerca de 400A a 15V.

O díodo oferece ainda a vantagem de proteger o rádio contra inversão de polaridade.

Não esquecer em qualquer dos casos de utilizar um fusível na linha de alimentação!

Montei este díodo em paralelo e sobre a ficha de alimentação no painel de trás e ficou assim…

Referências:
https://www.tme.eu/Document/b0b8a7828c27d2573ec8fa50f5c0ad4f/5KP-ser.pdf

VOX com Timeout-Timer

Novo desafio - conseguir aproveitar um rádio antigo para comunicações digitais e que não dispõe de Rig Control para PTT, no meu caso o ASTRO B da Cubic Communications…

O som vem de uma placa USB com o IC CM108, simulado pelo gerador de 1KHz e o botão de pressão que estão ali apenas para testar o projecto.

Desenhei o circuito com ajuda da APP iCircuit para Mac OS X e depois montei tudo numa breadboard e funcionou conforme o esperado.

O circuito é composto por um OP-AMP pré-amplificador onde depois o sinal é retificado para fazer o sistema VOX. Em seguida o sinal é invertido e controlado por um temporizador com o 555 que desliga a PTT caso o sinal seja contínuo e por mais de cerca de 3 minutos.

O segundo OP-AMP serve de buffer pois a ligação "Radio Mic" vai ao microfone evitando assim accionar o sistema VOX.

Incluí alguns potenciómetros para controlar os níveis e penso agora utilizar este rádio para comunicações digitais em HF - packet, Ardop e VARA, com apenas um raspberry pi e uma placa de som!

Download do projecto para o iCircuit.

Referências:
https://eindhoven.space/radio-experiments/packet-radio/vara-ardop/raspberry-pi4-trifecta-tnc-bank-image-companion-documentation/

Microfone de construção caseira

Há muito que procurava o santo graal dos microfones!
Pesquisei esquemas dos melhores microfones no mercado para equipamentos de radio amador e, entre modelos da Icom e da Yaesu, cheguei às seguintes conclusões,

a) é importante dar um pouco de ênfase aos graves e agudos, para compensar a nossa perda de audição nas frequências mais baixas e nas frequências mais altas do espectro de som. Na verdade certos ditongos para serem bem compreendidos e se distiguirem em palavras semelhantes necessitamos dos tons altos e, os baixos dão uma presença e tonalidade de voz de broadcasting…
Preciso de adicionar um filtro que acentue estas frequências!

b) Pastilhas dinâmicas ou de condensador?
Há microfones que utilizam pastilhas de condensador! Mais baratos e com uma resposta de frequência muito boa. Mas, verifiquei que os mais caros utilizam microfones dinâmicos!
As minhas pesquisas levaram-me a conhecer 2 modelos de sonho para qualquer rádio amador: os M-1 e M-100 da Yaesu!
Estes microfones incluem não uma, mas duas pastilhas de micro de cada um destes modelos, que podem ser ligados ou desligados individualmente ou em simultâneo!
O efeito é simplesmente surpreendente!
Incluí ambos os tipos de microfone neste meu circuito.

O esquema é simples, um pré-amplificador seguido de um buffer tradicional, onde antecede um pequeno filtro que encontrei no microfone da Icom HM-219 que equipam os rádios IC-7300 e IC-9700, amplamente elogiados pelo seu audio…

Este circuito é apenas uma experiência e pode ser melhorado. Repare-se na mistura dos microfones e apesar do efeito ser bem conseguido deveria ter uma etapa pré-amplificadora independente para cada microfone, depois o filtro seguido do buffer.
Mas deixo esta experiência para ser concluída por vós!

Pré-amplificador de microfone

esquema do pré-amplificador

Por vezes é difícil encontrar um pré-amplificador com uma tensão de saída que se adapte a qualquer rádio de amador.

Quis aproveitar um microfone de mesa antigo para ligar ao IC-7300 ou ao IC-9700 mas não conseguia, os diversos circuitos que experimentei tinham muita pré-amplificação e pouca tensão de saída!
Com este circuito, tenho a entrada do microfone no rádio a 50% e excelentes reportes de outros colegas, com uma modulação forte e bem preenchida.

O primeiro estágio é um pré-amplificador com bom ganho (hFE ~500) dado pelo BC549C e o segundo um adaptador em corrente que permite tensões de saída superiores a +-5V.
Pode utilizar praticamente qualquer transistor NPN, como o BC109C ou outros da mesma família...

Se pretender ligar um microfone de condensador "electrec" terá de acrescentar uma resistência de 2k2 do positivo da alimentação ao condensador de 2.2uF na entrada. Deve ainda inverter a polaridade deste condensador, com o positivo do lado do microfone.

Experimente diversos microfones, dinâmicos ou de condensador, e escolha aquele que lhe oferece uma voz mais natural.

Varie a resistência de 22k entre 4,7k e 47k para obter menor ou maior tensão de saída no último estágio.

Alimentei o circuito com uma pequena pilha de 9V, mas pode ir buscar a tensão de alimentação ao pino 2 da ficha de microfone do seu Icom, que disponibiliza 8V com 10mA, o que é mais do que suficiente.

Montei tudo numa tarde chuvosa, numa placa de circuito impresso perfurada e em pouco mais de uma hora ficou a funcionar!

Pode fazer o download do projecto e do programa iCircuit para Mac OS X e testar outros valores ou componentes...

Fonte de alimentação comutada de baixo custo

À procura de uma solução portátil, de baixo custo e de pequenas dimensões para alimentar um IC-7300, IC-9700 ou qualquer outro rádio de 13,8V? Encontrei uma fonte comutada de 12V de tensão ajustável e 40A. Há vários modelos em lojas de eletrónica para 20 e mais amperes com valores a partir de 15€!

As especificações dizem que estas fontes são protegidas contra sobrecargas, sobretensão e curto-circuito… no entanto há um pequeno senão - o ruído que provocam em HF.

Depois de uma análise ao esquema, um esquema idêntico a todos estes modelos, com diferentes componentes de acordo com a potência envolvida, foi fácil reparar que no circuito de baixa tensão a filtragem é pouco eficaz e resume-se a uma bobine, L1 e um condensador, C13 de 100nF.

De modo a filtrar qualquer componente de onda alternada de alta frequência e harmónicas geradas pela unidade de alta tensão com alguns KHz coloquei 2 condensadores de 100nF aos terminais 1 e 2 da bobine L1 e outro de 10nF em paralelo com o C13, à saída dos 12V.
Todo o ruído desapareceu e tornou possível a utilização destas fontes comutadas em equipamentos de HF tão sensíveis como o IC-7300. Apesar do valor de fontes de alimentação para estas finalidades ter vindo a reduzir, as fontes industriais custam 1/3 ou mesmo 1/4 do preço das principais marcas utilizadas em radio comunicações amadoras.

Mãos à obra

A ideia inicial era colocar um cabo de alimentação por dentro da fonte de modo a evitar o toque e electrocussão pela tensão da rede (~220V) aos terminais, onde vamos ligar a saída dos 13,8V.
Por isso abri um furo de 10mm e apliquei um passador de borracha para passar o cabo por dentro da fonte. Na ficha onde se fixam os cabos nos terminais, com o circuito impresso na mão, fiz um furo no plástico para que o fio pudesse ser ligado por dentro e mais tarde isolei estes terminais.

Identifiquei a bobine L1, e os pontos 1 e 2, e liguei os condensadores ao positivo comum. Coloquei outro condensador na saída dos 12V.

Voltei a montar a caixa e ajustei a fonte para os 13,8V no potenciómetro que se encontra num dos lados do conjunto de terminais. Este potenciómetro ajusta uns +-2V relativamente aos 12V com que a fonte vem regulada inicialmente.

Testes finais

Aplicando em paralelo uma carga de lâmpadas, por exemplo dos faróis da frente de automóveis, o que perfaz cerca de 15A a 20A a tensão de 13,8V não chega a oscilar 1mV!
Rádios ligados e até hoje sem problemas.

Referências
http://www.imajeenyus.com/electronics/20151028_smps_variable_voltage/index.shtml
http://www.imajeenyus.com/electronics/20151028_smps_variable_voltage/s-400-12_supply.pdf
https://mauser.pt/catalog/product_info.php?cPath=23_2630_723&products_id=035-0880