Amplificador Telefônico (ART2201)

Descrevemos um interessante amplificador que, sem contato direto com a linha telefônica reproduz num alto-falante, com bom volume, conversas telefônicas numa determinada linha. Podemos usar este amplificador no momento em que parentes ou amigos distantes nos ligarem e quisermos fazer com que diversas pessoas numa sala ouçam sua palavra.O aparelho é alimentado por pilhas ou bateria e pode facilmente ser conectado apenas no momento exato em precisemos dele.

Existem momentos em que muitas pessoas numa sala gostariam de ouvir o que alguém distante que telefona nos diz. A simples aproximação de todos do fone do telefone não só é impossível como também não permite que o baixo volume da reprodução permita a audição de alguma coisa.

A solução para este tipo de problema pode estar num simples amplificador, dotado de uma etapa sensível para a ligação de uma bobina captadora, popularmente chamada de “maricota” pelos radioamadores. Fixada em ponto apropriado do telefone, esta bobina capta por indução os sinais de áudio, levando-os a um bom amplificador que permite sua reprodução com volume razoável num pequeno alto-falante.

O amplificador proposto tem por base o TBA820M que, em invólucro bastante pequeno reúne os elementos de um amplificador completo cuja potência chega a 2 Watts.

No nosso circuito não teremos a que precisamos dele.

A potência máxima, algo em torno de 1/2 Watt, o que é mais do que suficiente para permitir a audição de muitas pessoas num ambiente doméstico.

A alimentação do circuito é feita com 4 pilhas pequenas 6 V ou bateria de 9 volts e o consumo máximo de corrente é da ordem de 30 mA.

As características do aparelho são:

Tensão de alimentação: 6 ou 9 V

Corrente de repouso: 5 mA

Corrente máxima: 30 mA (6 V)

COMO FUNCIONA

O TBA820M é um amplificador de áudio bastante simples, contido num invólucro DlL de 8 pinos. São necessários apenas 4 componentes externos para determinação da faixa de frequências e ganho.

No nosso circuito, R3 determina o ganho que é da ordem de 18 dB enquanto que C6 determina a resposta de amplificação com um transistor NPN na frequência. Um aumento de valor deste componente aumenta o ganho nos graves reduzindo-os nos agudos.

A impedância de saída pode ser de 4 a 16 ohms. No nosso caso optamos pelo uso de um alto-falante de 8 ohms com pelo menos 10 cm, que pode ser instalado na própria caixa em que estão os demais componentes, inclusive a bateria.

O potenciômetro P1 controla o ganho do amplificador, sendo ligado de modo a não afetar a impedância de entrada, neste caso e não como um divisor de tensão variável, como comumente se faz.

O sinal de entrada não vem diretamente do captador que não teria condições de fazer plena excitação do circuito integrado.

Temos então uma etapa de pré-amplificação com um transistor na configuração de emissor comum. Este transistor é polarizado no centro da reta de carga graças a relação de valores entre R1 e R2 que também determina a amplificação e impedância de entrada.

Dependendo do transistor usado que pode apresentar ganhos de 125 a 500 podemos alterar o valor de R1 no sentido de obter maior ganho sem distorção, conforme mostra a figura 1.

Figura 1 – Ganho em função R1

O leitor poderá experimentar valores na faixa de 470 k a 2M2 deixando o maior valor que encontrar e que forneça sinal de saída sem distorção.

O captador X1 é do tipo indutivo, chamado popularmente pelos radioamadores de 'Maricota', já que eles o usam para conectar uma linha telefônica aos seus equipamentos de comunicações.

Trata-se de uma pequena bobina com uma ventosa de borracha que pode ser fixada por sucção no cabo de um aparelho telefônico, conforme mostra a figura 2.

Figura 2 – A bobina captadora

O campo magnético dos elementos do aparelho telefônico, especificamente o fone de ouvido pode cortar as espiras da bobina captadora e com isso induzir um sinal que será amplificado e levado ao alto-falante para reprodução.

Veja que o usuário deverá posicionara bobina de tal forma que ela capte o sinal com o máximo de eficiência e isso pode ser conseguido de diversas maneiras.

Um dos problemas que o leitor poderá encontrar ao usar a bobina captadora é que o zumbido de 60 Hz da rede local, também poderá ser captado, quer seja vindo pela própria linha telefônica quer seja vindo de instalações elétricas próximas.

Uma maneira de se eliminar este zumbido que aparece na forma de ronco no alto-falante é redimensionar C6 alterando seu valor até que o ronco desapareça ou caia a níveis aceitáveis.

Outro componente que pode ser alterado, com uma boa redução é C5.

Finalmente, devemos procurar a posição da bobina que proporcione o menor nível de ruído possível.

Os leitores que quiserem um meio eficiente para eliminar este ronco podem tentar incorporar um pré-amplificador com uma rejeição de 60 Hz, ou seja, um filtro rejeitor sintonizado em 60 Hz.

Na figura 3, damos uma sugestão de filtro com um amplificador operacional LinCMOS com o TL070.

Figura 3 – Filtro para o circuito

O trimpot permite ajustar o ponto exato de rejeição do filtro para a frequência de 60 Hz de modo que zumbido algum passe.

O capacitor C4 faz o desacoplamento da fonte de alimentação e a chave S1 serve para ligar e desligar o aparelho.

MONTAGEM

Na figura 4, temos o diagrama completo do amplificador telefônico, exceto no caso de usarmos filtro ativo com amplificador operacional.

Figura 4 – Diagrama do amplificador

A montagem numa placa universal com padrão de matriz de contatos é mostrada na figura 5.

Figura 5 – Montagem em placa universal

Observe que a entrada de sinal para a bobina captadora deve ser obrigatoriamente feita com fio blindado, onde a malha é ligada a terra do circuito, para se evitar a captação de zumbidos.

Os resistores são de 1/8 ou ¼ W e os capacitores eletrolíticos devem ter tensões de trabalho de 6 a 12 Volts.

O capacitor C6 pode ser de cerâmica e o potenciômetro P1 pode incorporar a chave que liga e desliga o pequeno amplificador.

O alto-falante de 8 ohms com pelo menos 10 cm deve ser instalado na caixa plástica que aloja os demais componentes.

Para Q1 temos diversos equivalentes possíveis como os BC237, BC238, BC239, BC547 ou BC549.

A bobina captadora é adquirida pronta e possui um plugue do tipo P2.

Podemos fazer a entrada de nosso amplificador com um jaque para este mesmo tipo de plugue.

Se usarmos pilhas na alimentação um suporte apropriado deve ser utilizado.

Para bateria precisaremos de conector. Não recomendamos o uso de fonte que tende a acrescentar mais ronco no circuito, por melhor que seja sua filtragem.

PROVA E USO

Basta conectar S1 e abrir todo o volume em P1. Aproximando a bobina captadora do alto-falante de um rádio portátil em funcionamento deve haver a transferência de sinal com sua reprodução no alto-falante do amplificador telefônico.

Aproveite para escolher R1 de modo a obter melhor ganho com menor nível de distorção.

Depois, experimente num telefone e se houver ronco altere os componentes conforme explicado no texto.

Comprovado o funcionamento grave a posição que dê melhores ganhos no som e sempre que usar fixe a ventosa da bobina captadora neste mesmo ponto.

Não aproxime o telefone do alto-falante do amplificador telefônico pois pode haver realimentação acústica ou microfonia, ou seja a produção de um forte apito.