Uma aplicação diferente para os circuitos integrados PLL, usados na decodificação de sinais FM-estéreo, permitindo obter sons “super”, que vão desde a imitação de naves espaciais e discos voadores até o canto de passarinhos, o ganir de um porco ou mesmo o cacarejar de uma galinha. Do espaço sideral ao galinheiro doméstico, o leitor descobrirá mil e um sons para animar suas festas, para divertir a garotada ou colocar de fundo musical em suas gravações.
Obs. O artigo é de 1982.
Publicamos neste site um circuito denominado “Trans-Estéreo", que permite converter o seu rádio FM monofônico num sintonizador estéreo de excelente qualidade.
O “segredo" daquela montagem era um circuito integrado decodificador PLL (MC1310, CA1310, SN76123, etc.), que conseguia fazer a "Complexa” separação dos canais estereofônicos emitidos pelo sinal das rádios de FM.
Se bem que os decodificadores estereofônicos PLL tenham sido projetados exclusivamente para esta finalidade, com um pouco de imaginação consegue-se fazer outras coisas com eles.
O que levamos aos leitores neste artigo é uma prova disso. Usando o decodificador estereofônico PLL 1310 ou seus equivalentes como o SN76123 “bolamos" uma interessante “caixinha de fazer barulho" capaz de produzir mil-e-um sons que nada lembram as emissões de música estereofônica, mas que podem divertir um bocado.
Além do circuito integrado PLL, o aparelho tem apenas um elemento ativo adicional que é um transistor, e com a ajuda de dois potenciômetros e 6 chaves podemos conseguir uma variedade enorme de sons esquisitos.
A alimentação do aparelho é feita com uma tensão de 12 V e seu sinal pode ser aplicado à entrada de qualquer amplificador comum.
As aplicações práticas já foram sugeridas na introdução, mas nunca é demais comentá-las.
Assim, sugerimos ao leitor que instale seu circuito de efeitos mais um amplificador numa caixinha e entregue às crianças.
O leitor verá que não existe nenhum brinquedo capaz de distrair tanto. O tempo de distração só é limitado por um fator: quanto conseguimos aguentar o barulho!
Outra possibilidade interessante é no “incremento do carango”, com a produção de sinais de alerta, chamada ou aviso completamente inéditos.
A montagem é simples e os ajustes não existem. Nada impede que o leitor interessado tenha sucesso nesta montagem.
COMO FUNCIONA
Na figura 1 temos um diagrama de blocos que nos diz o que existe “dentro" de um decodificador PLL.
Dois blocos de imediato nos chamam a atenção. O primeiro consiste num “Schmitt Trigger”. Este circuito, por sua configuração pode ser usado como oscilador e ainda para dar efeitos especiais em sinais que lhe sejam aplicados, mudando sua forma de onda.
O segundo consiste num VCO, que no original é projetado para operar em 76 kHz. Esta frequência mais alta pode ser modificada com a troca dos componentes externos que a determinam e, em lugar disso, o oscilador controlado por tensão pode produzir sinais na faixa de áudio.
Com dois osciladores já temos praticamente tudo o que queremos para produzir sons, mas o PLL nos oferece ainda mais.
O próprio amplificador de entrada pode ser usado como oscilador, um terceiro capaz de produzir mais sons ainda.
Para que possamos ter diversos efeitos sonoros, os diferentes osciladores devem ser interligados de modo que haja a modulação do sinal de um pelo outro, e isso de diversos modos.
Para esta modulação entram em ação diversos componentes externos e ainda um elemento ativo que é o único transistor da montagem.
Os componentes de interligação são chaves que fazem as “combinações" que mudam os sons produzidos.
As frequências dos sons e dos efeitos são controladas diretamente por potenciômetros, enquanto que o transistor permite obter alterações na forma da modulação, quer seja com quedas rápidas de tensão mudando rapidamente a frequência do som produzido, ou ainda lentas, com a variação vagarosa do tom do sinal produzido.
Num caso teremos a imitação de pios de passarinhos enquanto que no outro teremos a imitação de sirenes.
Na figura 2 temos as ligações básicas aproveitadas neste circuito, observando que muitas das funções do integrado PLL não são aproveitadas.
Na nossa montagem daremos a opção para o leitor utilizar dois dos integrados PLL mais comuns. Os MC1310 e CA1310 que possuem invólucros de 14 pinos, e o SN76123, que possui invólucro de 16 pinos.
As diferenças entre os dois tipos estão apenas nas ligações que são diferentes, já que os sons produzidos são os mesmos.
A alimentação do circuito é feita com uma tensão de 12 V. A corrente consumida pelo circuito é da ordem de 40 mA, recomendando-se a utilização de pilhas médias ou de uma fonte.
O amplificador sugerido para uma montagem “em caixinha" pode ser o que faz uso do TBA8203 que é mostrado na figura 3.
Caso o leitor queira, pode deixar apenas um jaque de saída para a ligação num amplificador.
OS COMPONENTES
Todos os componentes para esta montagem podem ser conseguidos com facilidade.
Antes de tudo o leitor deve procurar o integrado, pois ele definirá qual das versões deve ser montada.
Se o leitor encontrar o CA1310 ou o MC1310, deve optar pela primeira versão, em que a placa prevê a disposição de 14 pinos destes integrados.
Encontrando o SN76123, deve optar pela segunda versão, que prevê a disposição de 16 pinos.
Os demais componentes são os mesmos para as duas versões.
O transistor T1 é de uso geral BC548 ou qualquer equivalente, como os BC237, BC238 ou BC547.
Os capacitores eletrolíticos podem ter tensões de trabalho a partir de 12 V, com os valores indicados. Os demais capacitores podem ser de poliéster, cerâmicos comuns ou cerâmicos.
Os valores destes capacitores podem ser expressos de diversos modos. Para que o leitor não faça confusão, estas marcações podem ser:
4,7 nF = 472 = 0,0047 = 4 700 pF
10 nF =103=10 ka = 0,01
22 nF = 223 = 0,022 = 22k
Os resistores são todos de 1/8 W, com os valores indicados, que são comuns.
P1 e P2 são potenciômetros comuns lineares ou log de 100 k.
As chaves usadas no protótipo são do tipo 2 x 2 miniatura, sendo em alguns casos usados apenas dois de seus terminais, de uma seção apenas, e em outros 3 de seus terminais, também de uma seção apenas.
A caixa para a montagem depende da aplicação a ser dada. Na figura 4 temos a nossa sugestão.
MONTAGEM
A utilização de um circuito integrado com invólucro DIL é praticamente uma exigência para que a montagem seja feita em placa de circuito impresso.
A placa é simples de confeccionar, baseando-se nos desenhos que damos, mas o leitor deve ter os recursos necessários a isso, ou seja, a caneta especial para circuitos impressos, o líquido corrosivo (percloreto de ferro) e naturalmente a placa virgem e a furadeira manual ou elétrica.
Na figura 5 temos então o circuito para as duas versões, com os integrados de 14 pinos (CA1310, MC1310, CA3090, etc.), e 16 pinos (com a pinagem entre parênteses, caso do SN76123 ou SN76115).
Na figura 6 temos o desenho das placas de circuito impresso em tamanho natural para as duas versões.
Ao confeccionar as placas o leitor deve ter em mente a posição do lado cobreado, transferindo o desenho de modo que, depois de pronto, corresponda à disposição dada.
Os principais cuidados que devem ser tomados com a montagem são os seguintes:
a) Observe a posição do circuito integrado ao soldá-lo na placa. Esta posição é dada em função da marca ou meia lua do lado do pino 1. Veja a figura se tiver dúvidas. A soldagem dos pinos do integrado deve ser feita rapidamente com um ferro de pequena potência e ponta fina. Evite os espalhamentos de solda que possam colocar em curto os terminais. Se isso acontecer, elimine as pontes de solda com ajuda do próprio soldador e de um palito comum.
b) Na soldagem do transistor também deve ser observada sua posição dada pelo lado achatado de seu invólucro. Seja rápido na soldagem para não danificá-lo com o excesso de calor.
c) Solde depois os capacitores eletrolíticos, observando que estes componentes são polarizados, ou seja, devemos observar a marcação (+) e (-) de seus invólucros de modo que coincidam com a figura. Veja na figura 7 como fazer a montagem destes componentes para o caso de serem de terminais paralelos ou axiais.
d) Para soldar os demais capacitores o único cuidado a ser tomado é em relação ao calor, já que são estes componentes bastante delicados. No caso dos capacitores cerâmicos ou poliéster, basta um calor excessivo para que o terminal se solte.
e) A soldagem dos resistores na placa não oferece maiores dificuldades. Dobre seus terminais e encaixe-os nos locais apropriados, procedendo posteriormente à soldagem. Depois é só cortar com um alicate os excessos dos terminais.
Terminada a soldagem dos componentes da placa devemos fazer as ligações dos componentes externos. Para isto devemos usar pedaços de fios flexíveis, soldando-os conforme mostra a figura 8.
Os componentes são ligados segundo a seguinte numeração:
Potenciômetro P1 - fios 4 e 19.
Potenciômetro P2 - fios 7 e 11.
CH1 - fios13, 17 e18(observe que17 é ao terminal do meio).
CH2 - fios 16, 3 e 14 (observe que o terminal do meio é do fio 3).
CH3 - fios 6 e15.
CH4 - fios 21, 20 e 22(fio 20 no terminal do meio).
CH5 - fios 9, 12 e 10 (fio 12 no terminal do meio).
CH6 - fios 5 e 8.
Os fios 23 e 24 são de saída de áudio. Se a conexão ao amplificador for curta, deixe apenas dois fios de 20 cm para cada um. Se quiser, use um fio blindado para conexões mais longas.
Neste caso, o condutor central é ligado ao ponto 23 da placa e a malha ao ponto 24.
Para a alimentação do circuito ligamos um pedaço de fio preto ao terminal 2 da placa e um pedaço de fio vermelho (ou de outra cor) ao ponto 1 da placa.
Terminada a montagem podemos fazer a prova de funcionamento.
PROVA E USO
Terminada a montagem, confira todas as ligações. Se tudo estiver em ordem, para experimentar seu aparelho você precisará de um amplificador de áudio e eventualmente de uma fonte de alimentação de 12 se não usar pilhas comuns.
Uma sugestão de fonte de 12 V, que pode ser usada para alimentar este aparelho é mostrada na figura 9.
O transistor desta fonte deve ser montado num dissipador de calor, que consiste em uma placa de metal de aproximadamente 12 x 4 cm, dobrada de modo a formar um “U".
O transformador deve fornecer uma corrente de pelo menos 500 mA, para poder alimentar a central de efeitos sonoros e o amplificador. Se a fonte alimentar só a central, então o transformador pode ter uma capacidade de corrente menor.
A ligação da central de efeitos sonoros à fonte e ao amplificador é mostrada na figura 10.
Feitas as ligações, ligue a fonte e o amplificador, colocando-o a 1/4 de seu máximo volume, inicialmente.
Depois disso é só mexer à vontade em todos os controles da “central de efeitos sonoros", buscando os barulhos que você quiser. Veja se todos os controles estão atuando.
Lista de Material
CI-1 - MC1310, CA1310 ou SN76123 (ver texto)
Q1 - BC548 ou equivalente - transistor
P1, P2 – 100 k - potenciômetros simples
CH1 a CH6 - chaves 2 x 2 miniatura (ver texto)
R1, R3 – 47 k x 1/8 W - resistores (amarelo, violeta, laranja)
R2 – 15 k x 1/8 W - resistor (marrom, verde, laranja)
R4 – 22 k x 1/8 W - resistor (vermelho, vermelho, laranja)
C1 - 22 nF - capacitor cerâmico ou de poliéster
C2 - 4,7 nF - capacitor cerâmico ou de poliéster
C3, C4 - 10 nF - capacitores cerâmicos ou de poliéster
C5 - 100 uF x 12 V - capacitor eletrolítico
C6 - 10 uF x 12V - capacitor eletrolítico
Diversos: placa de circuito impresso, caixa para montagem, fios, solda, botões plásticos para os potenciômetros, fonte de alimentação, etc.
