O que falta para você incrementar seu equipamento de som? Se sua resposta é um mixer, temos aqui um excelente projeto. Publicado em 1982 ele ainda pode ser montado com facilidade, pois todos os componentes utilizados ainda são comuns. O mixer possui diversas entradas podendo ser usado com microfones, captadores e outras fontes comuns de sinais.
O que caracteriza um bom mixer? Responder esta pergunta não é fácil quando consideramos as diversas possibilidades de uso de um aparelho deste tipo.
Um circuito que deva misturar os sinais de duas ou mais fontes como microfones, toca-discos, gravadores, pode ser simples a ponto de usar componentes passivos num caso extremo, e de outro lado pode ser complexo a ponto de ter muitos componentes como integrados e transistores se sua utilização se fizer num nível mais profissional.
A qualidade de um mixer entretanto não está ligada somente ao número de componentes que ele usa, mas sim ao modo como estes componentes se comportam.
Assim para caracterizar um bom mixer devemos observar algumas das seguintes atribuições:
a) Nível de ruído: um bom mixer não deve introduzir ”chiado" no amplificador.
b) Um bom mixer deve estar apto a trabalhar com fontes de sinais de diversos níveis como, por exemplo, microfones e fonocaptores que são pouco sensíveis, até fontes de maior intensidade como sintonizadores e gravadores.
c) Um bom mixer deve adaptar-se a qualquer equipamento de som com nível de sinal necessário à sua excitação.
d) Finalmente, um bom mixer deve simplesmente "misturar" os sinais das diversas fontes sem distorcê-los (figura 1).
O que procuramos dar neste artigo aos leitores é um projeto de um mixer que possa ser usado em um grande número de casos diferentes, com fontes de alto ou baixo nível de sinal, com amplificadores comuns e ainda com um recurso não muito frequente neste tipo de aparelho: um controle de tonalidade (graves e agudos) incorporado.
Utilizando apenas dois circuitos integrados quádruplos, o que equivale a 8 amplificadores completos internos, este mixer tem duas entradas em cada canal com pré-amplificador de ganho 10 para trabalhar com fontes de baixo nível tais como microfones, fonocaptores, captadores para violão e guitarra, etc.
A terceira entrada do projeto original é para fontes de maior nível como gravadores, sintonizadores, e com a possibilidade de ligação paralela de outras, com o consequente aumento do número de entradas (figura 2).
O controle de graves e agudos do próprio circuito é um recurso importante dependendo do tipo de amplificador a ser excitado.
A montagem deste mixer é relativamente simples apesar da complexidade do circuito se considerarmos o que existe dentro de cada integrado.
Exige-se do montador, entretanto, boa experiência na realização prática de circuitos de áudio já, que o baixo nível dos sinais e o ganho elevado dos amplificadores tornam este mixer suscetível a captação de zumbidos.
A utilização de fios curtos e blindados, caixa metálica e de placa de circuito impresso de acordo com o indicado é absolutamente necessária.
O CIRCUITO
Na figura 3 temos o diagrama simplificado de nosso mixer por onde faremos a análise de seu funcionamento.
Começamos com o pré-amplificador de entrada que leva um amplificador operacional dos 4 existentes em cada integrado, conforme mostra a figura 4.
Neste circuito, o ganho é fixado pela relação entre o resistor de realimentação (100 k) e o resistor de entrada (10 k), o que significa no caso 10 vezes.
Este ganho é suficiente para as aplicações comuns se levarmos em conta a elevada impedância de entrada do circuito e a baixa impedância da saída desta etapa.
O capacitor C6 determina a faixa de frequências de operação desta etapa. Seu aumento permite obter uma redução dos agudos.
Na saída desta etapa é colocado um resistor de 5k6 como carga para melhorar a estabilidade de funcionamento.
Os sinais das duas etapas pré-amplificadoras como esta de cada canal são levados através de um capacitor até a entrada da etapa seguinte.
Juntamente com estes dois sinais pré-amplificados temos também os sinais da terceira (ou demais) entradas que não necessitam de aumento de intensidade.
Neste ponto do circuito encontramos os três potenciômetros de 22 k que fazem a dosagem dos sinais que devem passar às etapas seguintes, ou seja, os potenciômetros de controle de entrada do mixer.
A etapa seguinte é formada basicamente por mais um amplificador operacional conforme mostra a figura 5 na mesma configuração, obtendo-se então um ganho adiciona! de tensão de 10 vezes.
Da saída desta etapa, também dotada de um resistor de carga de 5k6 o sinal é levado ao controle de tom tipo “Baxandall", conforme mostra a figura 6.
Os potenciômetros controlam então o nível de graves e agudos dos sinais já misturados que passam a etapa de saída que é formada pelo último amplificador operacional, de cada integrado.
Na posição com o cursor no meio do giro, obtém-se a passagem dos sinais sem atenuação ou reforço, o que quer dizer que o controle de tom não atua.
O amplificador final serve então de "driver" para o sinal já misturado e com a tonalidade controlada, sendo este enviado para um potenciômetro de 4k7 onde se faz o controle de nível de acordo com a excitação necessária a cada equipamento de áudio.
A fonte de alimentação é do tipo simétrico devendo fornecer tensões entre 7 e 9 V com boa filtragem, sem entretanto a necessidade de regulagem
Se bem que no projeto original estejamos dando a utilização de uma fonte fixa, existe a possibilidade de se fazer a alimentação com pilhas ou baterias de 9 V já que o consumo da unidade é bastante baixo (figura 7).
Veja o leitor que, como as entradas dos amplificadores são de alta impedância e o circuito trabalha com sinais de pequena intensidade, existe o perigo de captação de zumbidos e mesmo de realimentações.
Cuidados especiais com a utilização de fios curtos e blindados e boa filtragem da fonte são básicos para se obter o funcionamento desejado do mixer.
OS COMPONENTES
Todos os componentes utilizados na montagem deste mixer são comuns, havendo algumas possibilidades de alterações no projeto original, inclusive em função dos tipos de jaques de entrada e saída, de acordo com o tipo de equipamento a ser ligado.
A nossa sugestão é de uma caixa metálica para alojar o circuito conforme mostra a figura 8, reduzindo-se assim o perigo de captação de zumbidos.
Com relação aos componentes eletrônicos são as seguintes as observações para sua obtenção:
O circuito integrado deve ser do tipo LM324 relativamente comum em nosso comércio sendo formado por 4 amplificadores operacionais num único invólucro.
Se o leitor quiser prevenir-se contra possíveis danos no integrado na sua montagem pode adquirir um suporte.
Os potenciômetros são todos duplos com os valores indicados na lista de material. Existe a possibilidade de se usar controles independentes para os dois canais, mas no caso teremos 12 potenciômetros simples, o que exigirá alteração no dimensionamento da caixa.
Existe finalmente a possibilidade de se fazer um mixer “mono" com a montagem de um só canal com potenciômetros simples. A escolha é do leitor...
Os jaques de entrada originalmente são do tipo RCA, mas dependendo do tipo de equipamento a ser ligado na saída e entrada podem ser feitas modificações. Optamos pelas barras de jaques conjugados do tipo RCA que podem ser encontradas com facilidade e que portanto facilitam a montagem para os menos habilidosos.
Os resistores são todos de 1/8 W ou 1/4W para se obter montagem bem compacta podendo ser sua tolerância de 10% ou mesmo 20%, do tipo comum.
Os capacitores de 100 nF e 220 nF podem ser tanto cerâmicos como de poliéster com tensões de trabalho a partir de 25 V. Os demais capacitores com especificações em nF podem ser de poliéster metalizado enquanto que os especificados em pF são de cerâmica comuns.
Para a fonte de alimentação são usados dois capacitores eletrolíticos de 2200 uF ou mais para 16 V na filtragem e dois de 100 nF de cerâmica no desacoplamento (os capacitores eletrolíticos, são indutivos, daí a necessidade de se fazer o desacoplamento deste modo).
Os diodos da fonte são do tipo 1N4002 ou equivalentes e o transformador deve ser de 6 + 6 V com qualquer corrente de secundário a partir de 100 mA.
Use um transformador de boa qualidade.
Além dos componentes eletrônicos, o montador precisará de fio blindado, fio comum, knobs para os potenciômetros, chave geral, parafusos, porcas, etc.
MONTAGEM
Para a soldagem dos componentes, principalmente do circuito integrado deve ser empregado um soldador de pequena potência, máximo 30 W, e de ponta bem fina.
Como ferramentas adicionais o leitor deve ter alicate de corte lateral, alicate de ponta fina, chaves de fenda, lâminas para descascar fios, etc.
Depois de preparar a caixa para a montagem e a placa de circuito impresso o leitor deve reunir todos os componentes e verificar se estão de acordo com o exigido.
Observe principalmente os capacitores que podem eventualmente exigir um cuidado especial para colocação na placa em vista de suas dimensões. Veja também se o cobre da placa de circuito impresso se encontra perfeito sem interrupções nas tiras ou ainda “pontes" curtocircuitando terminais do integrado ou outros componentes.
Na figura 9 temos então o circuito completo do mixer com os valores dos componentes, correspondendo a apenas um dos canais. O outro canal é idêntico sendo alimentado nos mesmos pontos da fonte de alimentação.
Na figura 10, temos a placa de circuito impresso para os dois canais.
Na figura 11 temos a montagem da fonte de alimentação usando uma pequena barra de terminais.
O transformador será fixado na própria caixa. Veja que o polo neutro da fonte é ligado ao chassi ou caixa de modo que esta sirva de blindagem evitando-se assim a captação de zumbidos.
Comece a montagem com a soldagem dos componentes na placa.
a) Solde em primeiro lugar o circuito integrado ou seu suporte. Observe bem a posição deste componente que é dada pela marca que identifica o pino 1. A soldagem deve ser rápida pois o circuito integrado é sensível ao calor. Cuidado para não deixar que a solda se espalhe curtocircuitando terminais adjacentes. Se isso acontecer limpe a solda com um palito de madeira e a ponta do soldador aquecido.
b) Solde todos os capacitores observando seus valores. Cuidado com as marcações diferentes: 100 nF pode vir como 0,1 uF ou ainda como 104 dependendo da marca. Seja rápido na soldagem destes componentes pois eles são sensíveis ao calor.
c) Solde todos os resistores observando seus valores pelos anéis coloridos. Dobre e corte seus terminais de acordo com a posição de cada um. Seja rápido na soldagem pois estes componentes são sensíveis ao calor em excesso.
d) Fixe todos os potenciômetros na caixa e os jaques tanto de entrada como saída. O posicionamento destes componentes é dado nas figuras seguintes de acordo com as ligações.
e) Monte a parte referente a fonte de alimentação tomando cuidado com as posições dos diodos e dos capacitores eletrolíticos. Fixe a ponte e o transformador na caixa.
f) Faça a ligação da fonte à placa de circuito impresso usando fios curtos e em seguida a ligação dos potenciômetros, dos jaques de entrada e saída de acordo com a figura 12.
As blindagens de todos os cabos devem ser preferivelmente ligadas a um fio grosso comum sem capa que será preso ao chassi num ponto de terra comum.
Este procedimento evita a captação de zumbidos pelo circuito.
Na ligação dos potenciômetros é preciso ter cuidado com a ordem dos terminais para que não obtenhamos um funcionamento "ao contrário" destes controles.
g) Complete a montagem com a ligação do interruptor geral do cabo de alimentação.
Depois disso, fixe a placa de circuito impresso na caixa usando parafusos com separadores. Os separadores devem ter pelo menos 3 cm para se evitar qualquer tipo de perigo de contacto com a caixa em pontos indevidos. Estes separadores podem ser facilmente feitos com tubos de canetas esferográficas.
Terminada a fixação da placa, feche a caixa e prepare-se para uma prova de funcionamento. Não se esqueça de conferir tudo antes disso.
PROVA E USO
Para provar seu mixer você precisará de um amplificador comum e de duas ou mais fontes de sinais. Damos a seguir uma relação de fontes de sinais possíveis das quais você escolherá as duas para fazer as provas. Damos também as indicações de onde estas fontes devem ser ligadas.
a) microfone dinâmico (de gravador) entrada E1 ou E2.
b) microfone de cristal - entrada E3.
c) Fonocaptor (toca-discos de cristal) entradas E1 ou E2.
d) Sintonizador de AM ou FM – entrada E3 ou E1, E2.
e) Gravador - entrada E3.
f) Bobina captadora telefônica – entrada E1 ou E2.
g) Captador de violão ou guitarra entrada E1 ou E2.
h) Sirenes, efeitos sonoros, etc. - entradas E1, E2 ou E3 conforme o nível de sinal.
Na figura 13 damos o modo de conexão das fontes de sinal ao mixer e este à entrada do amplificador.
Ligue o amplificador em 1/2 de seu volume com os controles de graves e agudos todos abertos.
Ligue a fonte de sinal (se for um sintonizador ou gravador) e também o mixer.
Acione os controles do mixer segundo suas funções que são as seguintes:
P1, P2, P3 - controlam o nível do sinal de entrada. Devem ser ajustados de acordo com a intensidade do sinal de cada fonte que deve ser reproduzida no amplificador.
P4, P5 - controlam os graves e agudos do mixer. Devem ser deixados na posição média se você for usar os controles de tom do amplificador.
P6 - Controla o nível do sinal de saída. Deve ser ajustado para excitar convenientemente o amplificador sem haver distorção.
Obs.: se com o potenciômetro P1, P2 ou P3 todo aberto não houver excitação do amplificador, ou seja, baixo volume, mesmo com P6 todo aberto é sinal que a fonte precisa de maior amplificação. Se estiver ligada a entrada E1 ou E2, pode-se conseguir aumentar o ganho das etapas de pré-amplificação com o aumento de R8 ou R9, conforme a entrada a ser usada para 220 k (ganho 22) ou 330 k (ganho 33).
Se for notado ronco na reprodução, isto pode ser devido a deficiência de ligação das malhas de blindagem ou a indução do transformador. Inverta a polaridade do cabo de alimentação (inverta a tomada).
Se o ruído persistir, use um fio terra comum ao amplificador e ao mixer (ligar o ponto de terra do amplificador à caixa do mixer).
Para usar o mixer é conveniente fixar a posição de P6 segundo a excitação do amplificador usado e só mexer em P1, P2, e P3 para controlar a proporção de som de cada fonte.
Os controles de tom devem ser usados para os casos em que o amplificador não os possuir ou em que se desejar uma dupla faixa de atuação.
Lista de Material
CI-1 - LM 324 - circuito integrado quádruplo
P1, P2, P3 – 22 k - potenciômetros Iog (duplos para a versão estéreo)
P4 - 100 k - potenciômetro linear (duplo para a versão estéreo)
P5 – 470 k - potenciômetro linear (duplo para a versão estéreo)
P6 - 4k7 - potenciômetro log (duplo para a versão estéreo)
S1 - interruptor simples
C1 - 100 nF - capacitor cerâmico ou de poliéster
C2, C3 - 220 nF - capacitores cerâmicos ou de poliéster
C4, C5, C6 - 47 pF - capacitores cerâmicos
C7, C8 - 39 nF - capacitores de poliéster
C9 - 4n7 - capacitor cerâmico ou de poliéster
R1, R2, R3 – 56 k - resistores (verde, azul, laranja)
R4, R5, R6, R7 - 5k6 - resistores (verde, azul, vermelho)
R8, R9, R10 – 100 k - resistores (marrom, preto, amarelo)
R11, R12 – 10 k - resistores (marrom, preto, laranja)
R13, R14 - 8k2 - resistores (cinza, verme1ho, vermelho)
R15 - 10k - resistor (marrom, preto, laranja)
R16, R17 - 4k7 - resistores (amarelo, violeta, vermelho)
R18 – 1 k - resistor ( marrom, preto, vermelho)
Diversos: jaques RCA (para cada canal), placa de circuito impresso, caixa para montagem, fios, fio blindado, knobs para os potenciômetros, soquete para o integrado, etc.
Para a fonte:
T1 - transformador com primário de acordo com a rede local e secundário de 6 + 6 V com corrente de pelo menos 100 mA
D1, D2, D3, D4 - 1N4002 ou equivalente - diodos de silício
C1, C2 - 100 nF - capacitores cerâmicos
C3, C4 – 2200 uF x 16 V - capacitores eletrolíticos.
