Um dos problemas que encontramos em certas aplicações de áudio é o de manter constante o nível dos sinais de áudio captados por um microfone, ou que devam ser reproduzidos num alto - falante ou gravados numa fita. Afastando-se do microfone, o sinal cai rapidamente de volume exigindo uma compensação. Ampliar a resposta dinâmica de um circuito é uma solução que levamos ao leitor com este pré - amplificador de volume constante.
Manter constante a intensidade do sinal captado por um microfone para não haver perdas de inteligibilidade quando uma pessoa se afasta do mesmo, é um problema comum em conferências, palestras e outras aplicações deste tipo.
Uma solução para este tipo de problema é um circuito que tenha seu ganho aumentado para sinais mais fracos, mas que reduza este ganho com sinais mais fortes de modo a não haver saturação.
Neste artigo descrevemos um circuito para esta finalidade, baseado num componente específico da Motorola, que justamente é um amplificador controlado por tensão.
O leitor poderá intercalar este circuito entre fontes de sinais de baixa intensidade, tais como mesas de som, microfones ou mesmo receptores e o circuito principal que deve amplificar ou registrar o sinal.
COMO FUNCIONA
A base deste projeto é o circuito integrado MC3340P da Motorola, que consiste num atenuador eletrônico ou amplificador controlado por tensão, cuja aplicação básica do manual é mostrada na figura 1.
![Circuito básico do MC3340.
Circuito básico do MC3340.](/images/stories/artigos11/art1042_0001.jpg)
O ganho deste circuito depende da tensão aplicada ao terminal de controle (pino 2), conforme ilustra o gráfico da figura 2.
![Atenuação x Tensão de controle.
Atenuação x Tensão de controle.](/images/stories/artigos11/art1042_0002.jpg)
Observe então que, com maior tensão de entrada teremos menor ganho ou maior atenuação.
Num controle de volume "sem ruído", este circuito pode ser usado simplesmente utilizando-se um potenciômetro para controlar o seu ganho.
No nosso caso, o que fazemos é utilizar um amplificador operacional (CI1) para tomar o sinal de entrada e transformá-lo numa tensão de controle de acordo com sua intensidade.
O sinal de entrada é então dividido por dois. Uma parte vai diretamente ao CI2 onde deve ser amplificado. A outra parte é amplificada por CI1, sendo depois retificada por D1, filtrada por C3 e transformada numa tensão contínua de controle, que será aplicada ao amplificador final (CI2) por meio de P2.
O ganho desta 1ª etapa é determinado por R5, que eventualmente pode ser substituído por um potenciômetro. No entanto, o ajuste final de funcionamento também pode ser obtido com facilidade por P1.
Se o sinal for intenso, após a amplificação ele resultará numa tensão mais elevada de controle no cursor de P1, a qual será aplicada ao terminal de controle de CI2 (pino 2), reduzindo seu ganho.
Por outro lado, se o sinal for fraco, após a amplificação por CI1 ele resultará numa tensão de controle baixa para CI2 e, com isso, o ganho deste segundo circuito integrado será maior.
A finalidade de P2 é controlar a intensidade final do sinal a ser aplicada no circuito externo.
Um ponto importante neste circuito é que deve haver uma certa inércia na atuação do controle. Se ele for rápido demais, o ganho aumentará e diminuirá entre os picos de som, causando uma sensação desagradável. O uso do capacitor de 47 µF produz um retardo na ação do circuito da ordem de 0,1 segundos, o que é suficiente para não afetar a forma de onda dos sinais que devem ser reproduzidos.
Observamos que a alimentação deste circuito precisa ser feita com uma tensão relativamente alta, 18 V, que podem ser obtidos de duas baterias de 9 V em série. O baixo consumo faz com que a durabilidade destas baterias seja bastante grande.
Não se recomenda o uso de fonte, a não ser que tenha excelente filtragem, dada a possibilidade de se introduzir ruídos.
MONTAGEM
Na figura 3 temos o diagrama completo do pré - amplificador de volume constante.
![Diagrama completo do aparelho.
Diagrama completo do aparelho.](/images/stories/artigos11/art1042_0003.jpg)
A montagem do aparelho numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 4.
![Placa de circuito sugerido do pré de volume constante.
Placa de circuito sugerido do pré de volume constante.](/images/stories/artigos11/art1042_0004.jpg)
Os componentes não são críticos, devendo o leitor observar apenas que a caixa deve ser blindada para evitar a captação de zumbidos e que os cabos de entrada e de saída devem ser blindados também. Um LED em série com um resistor de 4,7 kΩ pode ser acrescentado para indicar o funcionamento do circuito.
AJUSTES
Para ajustar o aparelho, ligue na sua entrada uma fonte de sinal com P1 e P2 inicialmente fechados, e na saída um amplificador.
Coloque agora P2 na posição média e ajuste o amplificador para ter uma reprodução do sinal.
Atue depois sobre P1 até notar uma distorção do sinal. Quando isso ocorrer, volte levemente o ajuste até obter o ponto anterior em que a distorção começou.
Reajuste então P2 para obter o nível de som desejado na saída.
Observe que o ganho do primeiro amplificador operacional é dado pela relação entre R5 e R3, o que significa que o sinal de entrada deve ter uma amplitude máxima da ordem de 100 mV. Para sinais com intensidades maiores reduza R5.
Semicondutores:
CI1 - 741 - amplificador operacional, circuito integrado
CI2 - MC3340P - atenuador eletrônico, circuito integrado
D1 - 1N4148 - diodo de silício
Resistores (1/8 W, 5%)
R1, R2 - 22 k Ω
R3, R4 - 10 k Ω
R5 - 1 M Ω
P1 - 10 k Ω - trimpot
P2 - 100 k Ω - trimpot
Capacitores:
C1 - 100 nF - poliéster
C2 - 10 µF/25 V - eletrolítico
C3 - 47 µF/25 V - eletrolítico
C4, C5 - 1 µF/25 µF - eletrolítico
C6 - 100 µF/25 V - eletrolítico
C7 - 680 pF - cerâmico
Diversos:
S1 - Interruptor simples
B1 - 9+9 V - duas baterias de 9 V
Placa de circuito impresso, jaques de entrada e de saída, conectores para bateria, caixa para montagem, fios, solda, cabo blindado, etc.