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O Utilíssimo Injetor de Sinais (INS316)

O injetor de sinais é um instrumento extremamente simples, tanto que poucos são os técnicos e praticantes de eletrônica que lhe dão a devida importância. No entanto, se usado em todas as suas possibilidades, o injetor de sinais revela sua enorme importância na oficina, podendo ser facilmente enquadrado no rol dos indispensáveis. Neste artigo, mais uma vez, voltamos a falar do injetor de sinais, especialmente para os estudantes, para os técnicos reparadores e para os “hobistas” em geral que não o conhecem muito bem.

A maioria dos aparelhos eletrônicos funciona com sinais: são sinais que são amplificados, gerados, trabalhados, transmitidos ou recebidos, e isso segundo formas bem determinadas.

Um amplificador, por exemplo, é dotado de um certo número de etapas amplificadoras de sinais de áudio, conforme sugere a figura 1.

 

Figura 1 – Etapas de um amplificador
Figura 1 – Etapas de um amplificador

 

Já um radiorreceptor é formado por etapas que devem receber sinais de rádio, devem detectá-los obtendo-se sinais de áudio que, por sua vez, devem ser amplificados por outras etapas, conforme sugere a figura 2.

 

Figura 2 – Etapas de um rádio
Figura 2 – Etapas de um rádio

 

Um transceptor tem tanto etapas de um receptor de sinais como de transmissão. Um intercomunicador é formado por etapas amplificadoras funcionando de modo análogo aos amplificadores em relação aos sinais de áudio.

Todos os circuitos que processam sinais em rádios, amplificadores, pré-amplificadores, gravadores etc. são formados por determinado número de componentes que devem funcionar harmonicamente.

Quando um ou mais componentes de uma etapa não funcionam segundo o modo esperado, o sinal que deve passar por ela não é processado convenientemente e o resultado é a anormalidade: o aparelho não funciona, distorce ou apresenta outros problemas.

Enfim, podemos facilmente analisar qualquer aparelho que tenha problemas levando em conta que os sinais processados de áudio ou RF devem passar pelas etapas em sequência bem definida.

Observamos que os sinais de áudio são aqueles formados por correntes de baixas frequências (BF) normalmente entre 15 Hz e 15 000 Hz, enquanto que os sinais de RF são aqueles formados por correntes de frequências muito mais altas como, por exemplo, as que estão entre 100 000 Hz e 150 000 000 Hz (100 kHz a 150 MHz) encontradas em equipamentos comuns e até mais em televisores de VHF e µHF por exemplo.

Qual é a melhor maneira de se encontrar a etapa deficiente de um aparelho?

Um procedimento que leva a bons resultados mas nem sempre é o mais rápido consiste em se testar e medir todos os componentes do aparelho.

Evidentemente, se tivermos um televisor com milhares de peças, ou um rádio com centenas, este não é o melhor caminho.

Não seria muito melhor se pudéssemos isolar apenas a etapa que temos componentes com problemas das demais e com isso reduzir os componentes a serem verificados a um número menor?

O injetor de sinais permite que isso seja feito.

 

O INJETOR

O injetor consiste simplesmente num oscilador de prova com características especiais. Normalmente utiliza-se no circuito do injetor um multivibrador astável que tem a configuração mostrada na figura 3.

 

Figura 3 – O multivibrador astável
Figura 3 – O multivibrador astável

 

Este multivibrador gera um sinal cuja forma de onda é retangular, com frequência em torno de 1 kHz.

Esta frequência corresponde a um sinal de áudio, que se for aplicado à entrada de um amplificador e reproduzido num alto-falante resulta num apito facilmente audível.

No entanto, a forma de onda retangular se caracteriza por apresentar grande quantidade de harmônicas, ou seja, o sinal retangular de 1 kHz pode ser analisado como composto de,uma infinidade de sinais senoidais de frequências múltiplas, conforme mostra a figura 4.

 

Figura 4 – Decompondo o sinal retangular
Figura 4 – Decompondo o sinal retangular

 

As frequências múltiplas, no caso do multivibrador astável, se estendem até além de10 MHz, o que leva o aparelho a cobrir também a faixa das radiofrequências.

 

Isso permite que ele seja usado também como produtor de sinais de radiofrequências na prova de rádios e intercomunicadores sem fio.

Em suma, o injetor é um simples oscilador cuja finalidade é produzir sinais que possam cobrir todas as faixas com que operam os aparelhos comuns.

 

COMO USÁ-LOS

Para facilitar o uso do injetor sua montagem é feita do modo mais prático possível.

Assim, para o caso do injetor da figura 5, a alimentação consiste numa única pilha, existe uma ponta de aplicação direta e um fio de ligação à terra (nem sempre necessário) e pelo simples pressionar com o dedos da alça, ligamos a alimentação.

 

Figura 5 – Um injetor comum
Figura 5 – Um injetor comum

 

A ideia de uso de injetor é muito simples de ser entendida.

No caso de um amplificador, para ver se ele funciona precisamos ter à disposição na sua entrada um sinal para ser amplificado, como por exemplo vindo de um toca-discos ou sintonizador.

Num rádio é preciso sintonizar uma estação. No entanto, nem sempre isto é disponível, e o que é pior, se o equipamento está com problema, o sinal só pode ser aplicado a partir da entrada (entrada do amplificador ou antena do rádio).

Com o injetor podemos aplicar o sinal em qualquer etapa e verificar seu funcionamento. Não dependemos então de programas ou outras fontes para fazer a nossa pesquisa.

E, onde injetamos os sinais?

Existe um procedimento lógico para o uso do injetor. De nada adianta injetar sinais na fonte de alimentação ou no emissor de um transistor que amplifica na configuração de emissor comum, pois neste ponto não entra nem sai sinal algum.

Para usar o injetor precisamos conhecer o princípio de funcionamento básico dos aparelhos analisados e das etapas, mas isso não é difícil de um modo geral.

Temos algumas configurações básicas bastante comuns que servem de base para você que deseja aprender.

A primeira é a da figura 6 que aparece na maioria dos rádios e amplificadores que usam transistores.

 

Figura 6 – Etapa típica de rádios e amplificadores
Figura 6 – Etapa típica de rádios e amplificadores

 

Esta configuração, denominada de emissor comum, pode ser usada para ampliar sinais de áudio ou de radiofrequência.

O sinal é aplicado na base do transistor e, se for convenientemente amplificado, aparece em seu coletor. Numa etapa deste tipo, basta então injetar o sinal na base do transistor e verificar se ele aparece amplificado.

Se aplicarmos no coletor, e tudo estiver bem, o sinal passa para a etapa seguinte.

E se o sinal não passar?

Neste caso estamos diante de um problema como, por exemplo, um transistor “queimado” ou outros componentes que devem ser testados, agora com um multímetro ou outro instrumento.

Uma segunda configuração é a da figura 7, denominada de Coletor Comum ou Seguidor de Emissor.

 

Figura 7 – Configuração de coletor comum
Figura 7 – Configuração de coletor comum

 

Nesta o sinal é aplicado à base do transistor e retirado do seu emissor. Se aplicarmos o sinal do injetor na base ele deve aparecer amplificado no emissor.

Finalmente temos a configuração de base comum mostrada na figura 8.

 

Figura 8 – Configuração de base comum
Figura 8 – Configuração de base comum

 

Nesta, encontrada normalmente em circuitos de alta frequência, o sinal é aplicado no emissor e retirado do coletor.

É claro que não temos meios de saber na própria etapa se o sinal foi ou não amplificado, daí existir então um procedimento final com mais lógica para o uso do multímetro e que veremos a seguir.

Tomamos como exemplo para isso um receptor de rádio completo, do tipo "super-heteródino" que é o mais comum. Este procedimento serve para reparar todos os rádios deste tipo tanto AM como FM.

 

ENCONTRANDO PROBLEMAS COM O INJETOR

Na figura 9 temos um diagrama típico de um receptor de rádio comercial transistorizado.

 

Figura 9 – Rádio transistorizado comum
Figura 9 – Rádio transistorizado comum

 

Para analisar eventuais problemas de funcionamento deste receptor com o injetor procedemos do seguinte modo:

Em primeiro lugar ligamos o receptor. Partindo então da possibilidade de não haver som algum no alto-falante, verificamos com o multímetro se as etapas recebem tensão.

Para isso medimos as tensões nos coletores de todos os transistores. Se tudo estiver em ordem, partimos então para o uso do injetor. Se não, já podemos chegar a alguma conclusão: fonte inoperante, etapa sem tensão com problemas.

O primeiro ponto de injeção de sinal é controle de volume. Com este procedimento, separamos de imediato o receptor em dois setores, facilitando assim a análise pois reduzimos à metade as etapas que devem ser analisadas.

A injeção é feita encostando-se a ponta do injetor no local do circuito visado.

O fio terra deve ser ligado ao negativo da fonte do receptor, normalmente o polo negativo das pilhas.

Para isso, ele é dotado de uma chapinha que pode ser encaixada no próprio suporte, entre o polo negativo da pilha e a mola.(figura10).

 

Figura 10 – Conexão ao terra através de chapinha
Figura 10 – Conexão ao terra através de chapinha

 

Se houver sinal reproduzido no alto-falante então temos certeza de que a etapa de áudio está boa (do controle de volume em direção ao alto-falante) e que o problema procurado certamente está nos Circuitos de RF (do controle de volume para a antena).

Se não houver reprodução alguma de som, então o problema certamente estará na etapa amplificadora de áudio. É claro que nada impede que o mesmo aparelho tenha mais de um problema, mas com este procedimento já estaremos na pista do primeiro.

Para a análise da etapa de áudio (amplificador de áudio) injetamos então sucessivamente o sinal nas bases e coletores dos transistores em direção ao alto-falante, observando a reprodução.

Chegará o momento em que teremos a reprodução. Neste instante estaremos na primeira etapa que está funcionando, ficando a anterior como responsável pelo problema.

Esta etapa poderá então ser analisada com o multímetro ou provadores de componentes. Faremos o teste de seus transistores, resistores, capacitores e outros componentes. (figura 11)

 

Figura 11 – Sequência de testes
Figura 11 – Sequência de testes

 

Veja que à medida que nos aproximamos do alto-falante, como temos menos etapas de ampliação do sinal, ele deve ir se tornando cada vez mais fraco, num rádio ou amplificador em boas condições.

Como um amplificador de áudio tem a mesma estrutura das etapas de som de um rádio, o procedimento para sua análise é o mesmo que descrevemos acima.

Para análise das etapas de RF partimos então do controle de volume em direção à antena. Vamos injetando os sinais antes e depois de cada transistor (base e coletor) e também antes e depois do diodo detector e antes e depois dos transformadores de FI.

Se o sinal estiver presente depois de um transformador mas não antes isso pode indicar que os enrolamentos deste transformador estão interrompidos ou então o transistor da etapa anterior não está bom.

Passamos então à análise dos componentes.

Veja que em todos estes procedimentos o sinal deve estar presente em cada etapa com maior intensidade em sua entrada e depois menor quando injetamos em sua saída, pois na saída ele não passa pela amplificação.

Você vai notar também que no trabalho de injeção dos sinais nas etapas de RF o tom do som obtido no alto-falante se modifica.

O que ocorre é que neste caso temos uma detecção no diodo, que demodula o sinal harmônico de alta frequência, separando o fundamental de áudio de1 kHz aproximadamente, com uma pequena deformação.

Isso faz com que em lugar de tom puro tenhamos na verdade um tom acompanhado de algum chiado.

Este fato não deve ser considerado como anormalidade na etapa analisada.

Como anormalidade temos as distorções, as perdas excessivas de volume e a ausência de sinal.

 

CONCLUSÃO

Enfim, sempre que tivermos um equipamento qualquer que amplifique sinais de áudio ou RF tais como rádios, transceptores, amplificadores, gravadores, walkman etc. a utilização do injetor de sinais facilita a localização de falhas.

O técnico deve então determinar a etapa inoperante com a ajuda do injetor e depois com a ajuda de um instrumento de medida (multímetro) chegar aos componentes defeituosos.

Com o tempo o técnico adquire prática suficiente para saber pelos tipos de sinais que falhas podem lhe dar origem e ir direto aos componentes, mais isso vai requerer paciência e muita observação.

Na verdade, é sempre importante que o bom técnico faça um fichário de seus trabalhos, do tipo que mostramos na Seção Service do site ou em nossos livros Como testar Componentes e Conserte Tudo.

Anotando o aparelho, o defeito e a peça culpada, isso pode ser de ajuda nos futuros trabalhos.

Outro ponto importante para o trabalho com o injetor é ter sempre à disposição o diagrama do aparelho analisado.

É através dele que determinamos os pontos de aplicação dos sinais.

 

 

BUSCAR DATASHEET

 


N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

Opinião

Terminando mais um ano (OP198)

Estamos chegando ao final de mais um ano de muito trabalho. Não temos que nos queixar de nossas realizações. Fizemos muito e constatamos que temos ainda muito mais por fazer. Os 365 dias de 2019 não foram suficientes para colocarmos em prática todas as nossas ideias, muitas das quais ficaram para o próximo ano.

 

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Lei
No meio das armas calam-se as leis. (Inter arma silent leges.)
Cícero (106 -43 a.C.) Por Milão - Ver mais frases


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